大尺度电离层行扰的GPS观测

利用日本境内的高空间分辨率的双频GPS台站资料 ,观测研究了发生于 2 0 0 0年 7月中旬太阳强活动期间的一次大尺度电离层行扰 .结果表明 :在 7月 1 5日 1 1 :0 0UT—1 8:0 0UT期间观测区域的电离层中出现了大尺度电离层行扰 .在 1 5 :0 0UT之前 ,扰动周期为2h左右 ,在 1 5 :0 0UT以后 ,扰动周期为 1h左右 ;总电子含量扰动幅度的变化范围约为 1—2TECU ;通过对 1 5 :0 0— 1 7:0 0UT之间总电子含量扰动曲线同相位点的分析 ,发现这期间的电离层行扰的扰动速度约为 60 0— 70 0m/s,扰动波长在 2 2 0 0km左右 ,扰动传播的方向几乎沿着经线从高纬向低纬传播 .该行扰与此次强太阳活动有直接的关系 ,因其发生在 7月 1 5日的磁暴急始之前数小时 ,因此与磁暴本身没有因果关系 ,应与磁暴之前先期到达地球空间的高能质子流有关 .

基于多分辨率GPS层析技术的电离层暴时LSTID特征研究

利用GPS电离层层析技术探测电离层已经有了数十年的发展,特别在电离层暴时有着独特的优势.文章基于一种多分辨率层析算法,并结合美国东西部地区部分GPS地面数据对2015年3月16日-17日出现的电离层暴进行重构.首先,借助独立的测高仪数据验证多分辨率层析技术对电子密度反演的精度结果,同时也证实了电离层暴时多分辨率层析算法的适用性.其次,通过对美国东部地区2015年3月17日磁扰动最强烈时段的电离层重构,检验由磁暴引起的大尺度电离层行扰(large-scale travelling ionospheric disturbance,LSTID)的存在,并利用总电子含量(total electron content,TEC)数据分析此次电离层行扰的水平特征.同时,通过与非相干散射雷达(incoherent scatter radar,ISR)观测值的对比,借助反演得到的电子密度剖面信息讨论电离层行扰在垂向上的特征.结果表明:此次LSTID的波长为1 200 km左右,周期为50~60 min,以350~400 m/s的波速向西南方向传播,并且电离层行扰(travelling ionospheric disturbance,TID)的垂向电子密度具有较可靠的精度.