极区电离层对日侧磁重联的响应研究

日侧磁重联在太阳风-磁层耦合中起着非常重要的作用，它是太阳风能量、动量和质量向地球磁层输运的主要途径之一，并通过磁力线直接映射到极区电离层。因而研究极区电离层对日侧磁重联过程的响应，将有助于深入理解极区电离层-磁层耦合过程，能为近地空间环境和空间天气变化的预测提供物理依据。本项目拟基于我国南极中山站和北极黄河站白天处在极隙区并形成地磁共轭的优越地理条件，利用中山站和黄河站极光成像系统和宇宙噪声接收机及超级双子极光雷达网（SuperDRAN雷达）、欧洲非相干散射雷达（EISCAT雷达）等的共轭观测，结合Cluster、双星、THEMIS等卫星的协同观测数据，深入分析研究极区电离层对日侧磁重联过程的具体响应，分析探讨日侧磁重联引起的极向运动（/雷达）极光结构的演化特征及极区电离层对流增强和极区等离子体块等的触发机制和控制因素。

本项目围绕《资助项目计划书》中的研究目标，按照项目计划开展了研究工作，已圆满完成项目设定各项预期目标。在本项目的资助下，项目组共获取国际国内卫星和雷达及GPS TEC数据约1500 GB, 并自行编制了处理程序，对所有数据进行了处理分析。在此基础上，项目负责人及项目组成员共发表项目相关的标注SCI学术论文9篇，投出学术论文3篇，其中1篇第一作者论文在《Science》上作为当期亮点发表，并受到国际国内媒体的大量关注和报道，并因此获得国际无线电联盟(URSI)授予的“青年科学家奖”。项目组成员多人次参加AGU、EGU、AOGS等国际国内学术会议，口头宣读或展板展示学术论文40余篇次，其中包括大会特邀报告2个，一般邀请报告8个。主要研究进展如下：.分别通过联合分析欧洲非相干散射雷达（EISCAT）和国际超级双子极光雷达网（SuperDARN）的协同观测数据以及GPS 总电子含量（TEC）数据（地-地联合观测）、 联合分析欧空局Cluster卫星簇和我国地球空间双星计划等卫星和地面雷达以及我国北极黄河站极光的协同共轭观测数据（星-地联合观测）、 联合分析Cluster 卫星簇和我国双星以及美国THEMIS卫星等的协同观测数据（星-星联合观测）， 深入研究了极区电离层对日侧磁层重联的响应情况及日侧磁重联层的内部等离子体结构等。主要研究成果包括：找到了磁重联产生的开放磁力线的示踪器——等离子体云块；获取了日侧磁重联产生的通量传输事件（FTEs）的演化特征及其在南北半球极区电离层的响应情况；证实了重联层中存在等离子体特征各不相同的多个亚层结构。