低纬电离层太阴潮汐变化研究

As a hot issue in the research of the ionosphere，the study of low-latitude ionospheric lunar tide variation can reveal the atmosphere-ionosphere coupling processes and contribute to space weather forecasting and the mesosphere and lower thermosphere (MLT)-ionosphere model building. Based on the equatorial ionization anomaly (EIA) crest location and equatorial electrojet strength obtained by Global Positioning System (GPS) station observation data, global ionospheric total electron content (TEC) maps (GIM) of MIT, Geomagnetic station data and CHAMP satellite measurements data, combining with various ionospheric parameters (such as TEC, ion drifts velocity, F2 layer peak height, F2 layer critical frequency), atmospheric parameters (such as atmospheric temperture and wind) and space weather parameters, the variation of low-latitude ionospheric lunar tide are studied: the occurrence rule and generating condition of ionospheric lunar tide variation are studied through comparatively and statistically analyzing the correlation between ionospheric lunar tide variation and atmospheric activites; the seasonal and solar cycle variations of ionospheric lunar tide and their influencing factors are are studied by long-term analysis; the longitudinal variations of ionospheric lunar tide and their influencing factors are are studied through comparatively analyzing the ionospheric lunar tide in different longitudinal sector.

低纬度电离层太阴潮汐变化特征是当今电离层研究的热点，这一研究有助于揭示大气和电离层之间的耦合过程，为中间层和低热层－电离层的模型构建和空间天气预报提供理论基础。本课题利用GPS台站观测数据，全球总电子含量图(GIM)数据，地磁台站数据和CHAMP卫星探测数据获得赤道异常峰位置和赤道电激流强度数据，同时结合其它电离层常规观测数据（如总电子含量、离子漂移速度、F2层最大电子密度高度和F2层临频）、大气参量（如大气温度和风场）和空间天气参量数据，开展低纬度电离层太阴潮汐变化特征研究:通过对比和统计分析电离层潮汐变化和大气活动的相关性，研究低纬度电离层太阴潮汐的出现规律和产生条件；通过分析长时间（十几年甚至几十年）的电离层潮汐变化，研究低纬度电离层太阴潮汐的季节和太阳活动变化规律及其影响因素；对比分析全球各个经度区域低纬度电离层太阴潮汐变化情况，研究低纬度电离层太阴潮汐的经度变化规律及其影响因素。

低纬度电离层太阴潮汐变化特征是当今电离层研究的热点，这一研究有助于揭示大气和电离层之间的耦合过程，为中间层和低热层－电离层的模型构建和空间天气预报提供理论基础。本课题利用GPS台站观测数据，全球总电子含量图(GIM)数据，地磁台站数据和CHAMP卫星探测数据获得赤道异常峰和赤道电激流数据，同时结合其它电离层常规观测数据和大气参量数据，开展低纬度电离层时空变化特征研究。主要结果包括：（1）2006-2015年期间，南北赤道异常峰的强度和纬度位置存在关联和差别，而且这种关联和差别随着季节和太阳活动变化。(2) 2003年4-5月和2004年9-10月期间，中国低纬度电离层存在准6日周期性扰动变化，这种扰动是由于增强的行星波与潮汐风场非线性相互作用而引起的。(3) 2006-2015年期间，中国低纬度电离层表现出明显的与月球潮汐调制有关14.76天周期振荡。14.76天周期振荡发生在所有北半球冬季，且与北半球平流层突然增温事件存在一一对应关系。此外，14.76天周期振荡还出现在其他季节，如5月和8月，而且在这些季节的振幅有时与在北半球平流层突然增温期间的振幅相当。14.76天周期振荡的发生率和振幅在太阳活动高年(2012–2015)比太阳活动低年(2008–2010)更高和更强。(4) 2009-2020年期间，中国扇区电离层参量同时出现14.76天和12.42小时的周期振荡(称为半日月潮或M2潮)，其中电离层总电子含量和F2层临频的M2潮汐振荡振幅最大值出现在赤道异常峰峰值区域，而电离层F2层最大电子密度高度的M2潮汐振荡振幅最大值出现在赤道异常峰的赤道方向侧边区域。此外，北赤道异常峰的M2潮汐振荡振幅明显大于南赤道异常峰。