暴时东亚中低纬电离层不规则体变化特性研究

分析研究磁暴期间东亚中低纬电离层不规则体的变化特征，对认识电离层不规则体的形成与演化机制具有重要学术意义，同时也是对暴时全球电离层不规则体研究的重要补充。本项目拟利用东亚地区电离层测高仪，GPS TEC/闪烁接收机以及空间卫星等探测资料，研究东亚中低纬电离层不规则体对不同类型磁暴响应的规律，给出磁暴对东亚中低纬电离层不规则体的触发或抑制条件，以及不规则体的持续存在时间等特性。同时，通过对大磁暴和超级磁暴期间中低纬电离层不规则体典型变化特征的观测分析，研究影响R-T不稳定性和Perkins不稳定性的暴时因素，通过模拟暴时低纬赤道不规则体等离子体泡的上升速度和高度等形态，考察暴时电场扰动产生的不规则体变化特征，提高对电离层不规则体发展和演化动力学过程的认识。此外，本项目中暴时电离层不规则体典型事例的分析研究，对了解控制东亚电离层不规则体日变化的主要因素将是一个有益的探索。

本项目利用GPS TEC、测高仪和卫星在轨探测数据，结合三亚VHF相干雷达多波束扫描探测实验，研究了东亚中低纬电离层不规则体对Kp和Dst指数的响应规律，暴时电离层不规则体的区域特征、产生机制和空间结构的演化。研究发现暴时长持续时间磁层/高纬渗透电场与电离层扰动发电机电场可触发产生大范围的电离层不规则体，其经度覆盖甚至超过180度；在暴时大气重力波/电离层行进式扰动和Es等影响下，邻近经度中国-日本中低纬不规则体发生特征存在明显差异。通过对电离层不规则体演变特征的研究，发现大尺度波动结构（LSWS）是不规则体发生的必要条件，沿经度方向周期发生的不规则体与LSWS表现出类似的特征，表明暴时电离层不规则体发生的经度差异也可能来源于LSWS的差异。本项目研究有助于了解电离层不规则体产生与发展过程中的主要控制因素，在空间天气如电离层闪烁的监测预报中有重要意义。