低太阳活动期间极区热层子午风季节变化特征分析——EISCAT雷达观测与HWM07模型比较

利用2008~2011年间EISCAT(european incoherent SCATter)雷达场向观测数据计算低F层子午风,分析比较了其季节变化特征。统计结果表明:低太阳活动期间,白天的极向子午风在冬季最强,在夏季最弱;白天极向子午风在夏季的持续时间最短;夜晚的赤道向子午风在春季最大。对比发现HWM07(horizontal wind model 07)模式在低太阳活动期间基本上能够较好重现低F层中性子午风的日变化特征,预测结果和雷达观测都表现出明显的日变化特征,即白天出现极向子午风夜晚,出现赤道向子午风。具体地比较发现,模式的预测结果在春夏季与雷达结果相差较大,而在秋冬季比较一致。

磁暴期间高纬顶部电离层离子上行特征——DMSP卫星观测

本文利用DMSP F13和F15卫星观测数据,对2001—2005年58个磁暴(-472nT≤Min.Dst≤-71nT)期间高纬顶部电离层离子整体上行特征进行了统计研究.观测表明,磁暴期间,顶部电离层离子上行主要发生在极尖区和夜间极光椭圆区.在北半球,磁正午前,高速的离子上行(≥500m·s-1)多集中在65°MLat以上;午后,高速离子上行区向低纬度扩展,上行速度要略高于午前;在南半球,磁午夜前,DMSP卫星在考察区域内几乎所有的纬度上都观测到了高速上行的离子;午夜后,各纬度上观测到上行离子的速度明显降低.离子上行期间,DMSP卫星在极区顶部电离层高度上也频繁地观测到电子/离子增温,且电子增温发生的频率要远高于离子增温.O+密度变化分析显示,DMSP卫星磁暴期间观测到的上行离子更多地源于顶部电离层高度.这些结果表明电子增温在驱动暴时电离层离子整体上行过程中起着重要作用.

低太阳活动期间极区ELDI的EISCAT/ESR雷达观测

本文利用2009—2011年EISCAT/ESR雷达的场向观测数据,统计研究了低太阳活动期间极区E层占优电离层(ELDI)事件的发生规律及其主要特征.地面雷达观测表明,极区ELDI表现出明显的季节变化特征:在冬季和早春发生率较高.EISCAT雷达(极光椭圆纬度)观测到的ELDI多出现在磁午夜扇区,平均持续30min;ESR雷达(极尖/极隙区纬度)观测到的ELDI多出现在磁正午附近,平均持续14min,表现出与之前无线电掩星观测结果不一致的日变化特征.在ELDI事件期间,两处雷达观测到的电离层NmE/NmF2比值和E层厚度都没有表现出显著的空间差异.事例分析证实E层电子增强和F层电子密度耗空都能够独立地导致ELDI,然而,统计分析表明上述两个过程对ELDI的形成都起着不可或缺的作用.