磁暴期间我国低纬度地区电离层闪烁形态与机理研究

低纬度地区电离层闪烁或者不均匀结构的形态与演化机理研究是电离层物理与空间天气领域的重要研究内容，而磁活动期间的电离层不均匀结构形态特征研究可以揭示控制该地区电离层不均匀结构发生、发展的主要空间环境参量和物理过程。本课题利用从低纬地区GPS原始数据提取的周跳数据、电离层闪烁数据、电离层常规观测数据以及空间环境参量数据，开展电离层闪烁发生率与高仰角GPS周跳发生率之间的相关性分析；应用GPS周跳数据开展中国低纬度地区电离层闪烁平均形态的统计分析；根据磁暴期间空间环境特征变化参量，进行磁暴期间电离层不均匀结构形态分析和机理分析；依据磁暴期间低纬度地区电离层不均匀结构演化过程的分析结果，完善依赖于地磁、电场以及背景大气风场的低纬度电离层不均匀结构非线性数值模拟方法；开展磁暴期间电离层不均匀结构发生、发展过程的机理研究，揭示地磁活跃期间不同空间环境参量对电离层不均匀结构产生的增强或者抑制作用规律。

磁暴期间的低纬度地区电离层闪烁形态及机理是电离层闪烁研究的重要内容，磁暴期间，空间环境参量发生很大的变化，这些变化将影响到电离层的形态从而影响到电离层不稳定的状态，同时磁暴期间的电离层扰动也会作为激发不均匀结构的种子作用。本研究利用我国低纬度地区的电离层闪烁数据，对低纬度地区电离层闪烁的形态进行了比较全面的研究，对磁活动与电离层闪烁发生率的关系进行了分析，总的来看，磁暴对低纬地区电离层闪烁具有抑制作用。利用GPS周跳检测方法，提取了由于电离层闪烁效应造成的GPS周跳信息，并开展了周跳的地方时，季节，太阳活动周以及其与地磁指数之间的关系的研究。研究表明，一定仰角以上（>25度）的GPS周跳可以作为电离层闪烁研究的替代参量。本课题对周跳与地方时，季节，太阳活动指数，地磁指数开展了模式化研究工作，作为重要研究成果，建立了一个我国低纬度地区的电离层闪烁效应模式，并将这一模式用于实际应用-我国低纬度地区电离层闪烁效应预报。在机理分析方面，本课题主要开展了平流层突然增温等事件期间低纬度电离层赤道异常峰的形态变化的个例分析，以及电离层赤道异常峰的强度，时间变化的统计分析。这些研究结果对理解磁暴期间的电离层闪烁的变化是有帮助的。