低太阳活动条件下中低纬电离层剖面结构

当前太阳活动处于极低水平，研究极低太阳活动水平下的中低纬电离层剖面结构演变、气候学特性与机理，对认识、预报和利用电离层具有重要的学术意义和工程应用价值。本项目拟收集台湾和美国于2006年联合发射的由六颗低轨卫星组成的COSMIC卫星星座在太阳活动极低年期间的全球电离层三维观测资料，处理成专题数据库。检验COSMIC无线电掩星反演资料的可靠性，评估其与电离层垂测、卫星在轨探测等手段的观测数据间的一致性。采用统计分析方法并借助模式模拟手段，探索极低太阳活动水平下中低纬电离层剖面结构的气候学特性和机理，着重弄清电离层剖面特性的全球图像，揭示低纬电离层经度结构的波状变化特性，进一步理解相关的动力学机理。项目的实施可深化我们对电离层与低层大气耦合过程的认知，还能为未来的数字电离层相关工作提供所需的数据和技术储备。

本面上项目收集处理了COSMIC星座的无线电掩星电离层剖面观测资料，形成了一个专题数据库，在此基础上，检验COSMIC无线电掩星反演的电离层资料的可靠性，以及评估与其他手段的电离层观测数据间的一致性。围绕提出的两个关键科学问题：（1）低太阳活动水平下的中低纬地区电离层电子密度剖面特性的全球图像；（2）低纬电离层经度结构的波状变化特性以及其动力学形成机理，开展工作，采用模式与多种分析方法，发现了太阳活动低年期间中低纬电离层在不同高度的下降特征。分析了COSMIC和其它数据中包含的中低纬电离层的波状经度变化特性与演变，论证并推进了对波状经度结构及其动力学机理的认识；揭示了低太阳活动期间中低纬电离层电子密度剖面参数的气候学特性，得到了其全球图像以及和电离层关键参数间的关系。极低太阳活动期间中低纬电离层的描述，将对数字电离层和相关工程应用有重要参考价值。发表论文18篇，其中在JGR、GRL等顶级专业刊物13篇，单篇最高SCI引用18次。