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1.
本文利用DMSP F13和F15卫星观测数据,对2001—2005年58个磁暴(-472 nT≤Min.Dst≤-71 nT)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(≥500 m·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. 相似文献
2.
本文基于2005年1月和7月DMSP F13卫星的观测数据，研究了日侧伴随电子加速的顶部电离层离子整体上行事件的分布特征.结果表明，离子上行主要发生在磁纬70°～80°MLAT范围内，加速电子磁层源区对应低纬边界层和等离子体片边界层；冬季上行存在明显的“晨昏不对称性”,主要发生在晨侧(06∶00—09∶00 MLT),夏季上行主要发生在磁正午(09∶00—15∶00 MLT),以磁正午为中心近似呈对称分布，并且冬季离子上行发生率显著高于夏季；离子上行发生率在中等地磁活动时期显著增强，上行区域随着地磁活动的增强向低纬度方向扩展；行星际磁场Bx>0时，对应等离子体片边界层13∶00—18∶00 MLT和06∶00—09∶00 MLT区域内上行发生率增加，行星际磁场By的方向会导致上行高发区以磁正午为中心发生反转，行星际磁场南向时，上行发生率增强；冬季离子上行平均速度高于夏季. 相似文献
3.
根据解析求解引导中心近似的动力学方程得到的离子分布函数 ,研究了不同Kp指数条件下起源于不同电离层区域的上行O+离子通量密度沿不同经度处的磁力线的定态分布 ,并研究了上行O+离子向不同磁层区域传输的特性 .主要结果为 :（ 1 ）起源于向阳面极光带外侧及更低纬区的电离层离子基本上传输到向阳面磁层区 ;起源于背阳面极光带及更低纬区的电离层离子基本上传输到背阳面磁尾等离子体片区和闭合磁力线区 ;起源于极盖区及向阳面极光带内侧的电离层离子基本上传输到等离子体幔区和磁瓣区 .（ 2 ）上行离子主要分布在近地空间 ,其通量密度相对于地心距离呈负梯度 .（ 3）地磁活动指数Kp 增高时上行离子进入磁层的概率增大 ,因而上行离子起动力学作用的地球空间范围增大 .所得结果可解释有关地顶的观测特征 ,理论估算的上行离子在磁尾的通量密度与观测结果相符合. 相似文献
4.
电离层电导率在不同的太阳活动和地磁条件下会发生变化. 本文通过中性大气经验模式NRLMSISE_00（Neutral Atmosphere Empirical Model_2000，简称NRLMSISE_00）和电离层经验模式IRI_2001（International Reference Ionosphere_2001，简称IRI_2001）计算电离层的电子、离子碰撞频率以及电导率，并简要讨论了120 km和300 km高度上的电导率在不同季节、不同太阳活动和地磁指数下的经纬分布. 结果显示，电导率的分布与日照密切相关，且随太阳活动的变化而变化. 磁暴时电导率随地磁活动的变化相对于随太阳活动的变化要小，在120?km高度，磁暴期间电导率在低纬地区和高纬地区发生不同变化，且Pedersen电导率和Hall电导率变化趋势相反，向两极靠近，电导率变化幅度略有增长；在300?km高度上，磁暴对低纬地区和高纬地区电导率的影响要比120?km处大，Pedersen电导率和Hall电导率变化趋势相同，且越向两极靠近电导率的变化幅度越大. 相似文献
5.
赤道等离子体泡是在磁赤道和低纬地区一种通常发生在夜间的大尺度电离层不规则结构.本文利用2010—2021年全球低纬地区GNSS TEC监测仪长期观测数据，分析了赤道等离子体泡对太阳和地磁活动及季节的依赖特征.结果表明，全球每个经度区赤道等离子体泡发生率与太阳活动都显著正相关，赤道等离子体泡的日发生率与F107指数相关系数接近0.70.经度-60°～-30°在赤道等离子体泡高发月份的日落后发生率与F107的相关关系有明显的饱和效应.在季节变化方面，经度-60°～-30°赤道等离子体泡主要发生在1—3月和10—12月，其他经度主要发生在分季.不同经度区赤道等离子体泡日落后发生率季节不对称性存在显著区别，在太阳活动上升期，经度-60°～-30°的10—12月发生率明显高于1—3月；在太阳活动下降期，0°～180°经度区3月分季高于9月分季.此外，地磁扰动对产生赤道等离子体泡主要是抑制作用，特别是在太阳活动高年、分季. 相似文献
6.
本文采用欧洲22个台站的电离层F2层峰值电子密度NmF2，分析了其逐日变化分量的相关距离S，着重研究了S的周日变化、季节变化及其随太阳活动和地磁活动的变化.首先用指数型函数模式来拟合任意两站间电离层逐日变化的相关系数R随间距d的变化，由此估算出逐日变化的相关距离S.详细研究了S在不同的季节（春季、夏季、秋季和冬季），不同的地磁活动（平静和扰动）及不同的太阳活动（低、中和高）随世界时的变化（周日变化）.结果表明：（１）S的范围一般为400～1600 km；（２）S值在白天比夜间大；（３）S值具有季节变化，夏季最大，冬季最小，春秋季差异不大；（４）S值在地磁扰动时比平静时大；（５）当太阳活动低时，S值在日落到正午间要比太阳活动中或高时明显偏小，而在正午到日落间则与太阳活动中或高时差异不大.根据以上结果，我们认为：（１） 太阳辐射对电离层逐日变化的影响是大尺度的，并在白天和太阳活动高时大于晚上和太阳活动低时；（２） 地磁活动的影响也是大尺度的；（３）气象活动的影响是相对小尺度的，且逐日变化具有季节性.本文从相关尺度分析的角度，证实了电离层逐日变化来源于太阳辐射、地磁活动和气象活动因素的论断. 相似文献
7.
利用美、欧、日等国非相干散射雷达观测的离子速度,高纬地磁站链1 min分辨率H分量及多站地面电离层垂测h'F等多种资料,对高低纬电离层的磁层耦合响应进行事例分析.除常规地磁资料外,极光区两雷达站对F层离子速度的测量是考察高纬电离层对流的很有效手段.本次中强磁暴期间赤道环电流指数Dst的最小值为-136 nT,但其最大的离子速度却超过2500 m/s,双对流圈的西旋则约为30°.从此次事件中极光区两雷达站离子速度的连续观测,得出了物理上合理的电离层对流形态,此图象得到地磁站链记录的有力支持.本事例的中低纬电离层响应再次确认了磁层扰动从高纬向中低纬穿透的事实.此外,Arecibo非相干散射雷达站资料又进一步证明:在同一经度链附近,磁暴期夜间电离层垂测h'F的多站突增现象是东向扰动电场从高纬穿透到中低纬,再通过E×H垂直向上的等离子漂移,使F层底部上升的结果.本文用高、低纬台站的多种观测资料较好地分析了该典型电离层物理现象. 相似文献
8.
确定亚暴期间高纬地区的三维电流体系是磁层和电离层物理的基本问题之一,本文简述了近年来发展的根据地面地磁活动的记录及演三维电流体系的两种较新的方法:KRM（Kamide-Richmond-Matsushita）方法和K（Kisabeth）方法.在KRM方法和许多其它类似的计算中,都假定磁力线是垂直于电离层沿地球径向的直线.本文介绍了一种递推方法,可计算场向电流沿弯曲的偶极子场线流动的情况。同时,还介绍了高纬三维电流体系对亚暴期间中低纬度地磁扰动的贡献。最后介绍了在计算电流体系时所需的电离层电导率模式。 相似文献
9.
使用FAST/TEAMS仪器在第23太阳活动周下降相的数据,从地磁活动水平的角度,分别分析在磁静日(Kp≤2+)和磁扰日(Kp≥3+)时南(SH)、北半球(NH)高纬(>50°)电离层H+的上行强度,计算其上行率和净上行积分能通量,以期得到H+上行的长期水平并分析地磁扰动期间南、北半球离子上行强度的异同.研究结果表明,磁扰期间上行强度显著加强,平静期南、北半球的平均上行率分别是~15%和~20%,而磁扰期的平均上行率分别增强了1.45倍和1.04倍,磁扰期间南半球上行强度的增长更显著;平静期南半球的上行强度小于北半球,但磁扰期两个半球的上行强度相当;磁午夜和黎明区间受地磁扰动的影响最显著,其磁扰期与平静期上行率的比值(S/Q)最大,同时南半球在各个地方时区间的S/Q值均大于北半球;另外,我们发现磁扰期间的上行率在极光椭圆带下边界附近增幅最明显,而积分通量在上边界附近增加显著.上行源区以平静期的源区为中心从日侧极尖区扩展到磁午夜、且向低磁纬延伸,同时,极尖区上行源区在磁扰期有向晨侧偏移的趋势. 相似文献
10.
本文利用IMAGE卫星EUV相机观测的等离子体层图像，并采用最小L算法反演磁赤道面等离子体层顶位置.文中选取了2000-2002年间的3579幅等离子体层图像，并反演得到了时间间隔为1 h的等离子体层顶位置数据库，包含48899个等离子体层顶位置数据.利用该数据库统计研究了等离子体层顶位形随地磁活动的变化特性.统计发现等离子体层顶高度依赖地磁活动，与地磁指数Kp、Dst和AE均呈负相关，且等离子体层顶随地磁指数的变化趋势具有显著的MLT分布特性；亚暴活动对等离子体层顶演化的贡献在不同地磁活动期间有所不同，磁暴期间亚暴活动的贡献小，而地磁平静期亚暴的贡献大.本文研究工作为后续建立等离子体层顶模型和了解等离子体层顶的动态结构提供了重要研究基础. 相似文献
11.
Based on ion distribution function found from the dynamic equation, the density distribution of He+ ions originating from the polar ionosphere and up-flowing along the magnetic field line is studied during quiet and weakly disturbed geomagnetic conditions. The results show the following. (1) The ionospheric up-flowing He+ ions mainly reside in the inner magnetosphere and their density has a negative radial gradient. (2) The ionospheric up-flowing He+ ion distributions along the magnetic field line are mainly controlled by gravity and the geomagnetic field configuration. Larger the gravity, larger is the ion density. Smaller the intensity of magnetic field, smaller is the ion density. (3) If the geomagnetic activity index Kp is high, more up-flowing He+ ions will enter the magnetosphere and the region where the up-flowing ions are dominant will grow. This is consistent with observations of ionospheric up-flowing ions. Some features of the geopause can be understood based on our theoretical results. 相似文献
12.
本文介绍了有关磁层中电离层离子起主要作用区域（地顶内区）的观测资料和磁层中电离层离子随地磁活动和太阳活动变化的观测资料,根据这些资料简单分析了上行离子的密度和通量密度及地顶的变化。 相似文献
13.
《Journal of Atmospheric and Solar》1999,61(3-4):195-206
On 6 January 1997 a coronal mass ejection (CME) occurred on the sun producing amagnetic cloud in the solar wind that passed the Earth on 10–11 January 1997 and caused ageomagnetic storm. During this period there were two polar-orbiting DMSP spacecraft (F12 andF13) at 840 km carrying the SSIES plasma instruments on board, which measure the bulk flowvelocity of the thermal ions of the ionospheric plasma. These data are used to calculate theelectric field and electrostatic potential along the flight track of the spacecraft in the polar regions.The time history of the observed total cross polar cap potential drop for this event is presentedalong with comparisons to the estimates from the Weimer model and observations of the aurorafrom the UVI instrument on the POLAR spacecraft. A surprisingly large potential drop of 235 kVis observed at one point and appears to be the result of a pressure pulse in the solar windtriggering an enhancement of the geomagnetic activity. An examination of the electrostaticpotential distribution patterns in the polar ionosphere during the event is also presented. 相似文献
14.
本文利用中低纬日本地区(131°E,35°N)GPS-TEC格点化数据,分析了2001—2009年间109个共转相互作用区(CIR)事件、45个日冕物质抛射(CME)事件引起的地磁扰动期间电离层的响应.结果表明,电离层暴的类型随太阳活动的变化而有不同的变化,CIR事件引发的电离层正相暴、正负双相暴多发生在太阳活动下降年,负相暴多发生在高年,负正双相暴多发生在低年;CME事件引发的电离层正相暴和负相暴多发生在高年.CIR和CME引发的不同类型的电离层暴的季节性差异不大,在夏季多发生正负双相暴.电离层暴发生时间相对地磁暴的时延大部分在-6~6h之间,但CIR引发的电离层暴时延范围更广,在-12~24h之间,而CME引发的电离层暴时延主要在-6~6h之间.中低纬的电离层暴多发生在主相阶段,其中CIR引发的双相暴也会发生在初相阶段.电离层负暴多发生在AE最大值为800~1200nT之间.CIR引起的电离层扰动持续时间较长,一般在1~6天左右,而CME引起的电离层扰动持续时间一般在1~4天左右. 相似文献
15.
本文利用2014年9月到2017年8月全球高时空分辨率TEC数据对北半球四个经度带电离层中纬槽的发生率和槽极小位置的变化进行了统计研究.基于Kp指数,我们引入了一个包含地磁活动变化历史效应的地磁指数(Kp 9)来分析中纬槽位置变化与地磁活动水平的关系.通过与其他地磁活动指数的对比,发现槽极小纬度与Kp 9指数的相关性最好.此外,本文重点分析了中纬槽发生率及槽极小纬度的经度差异、季节变化、地方时变化以及与地磁活动强度等的关系.结果表明,中纬槽的发生率与经度关系不大,主要受到季节、地方时与地磁活动的影响.午夜中纬槽发生率在夏季较低,其随地方时的变化则呈现出负偏态分布的特点,在后半夜发生率更高,而地磁活动增强对中纬槽的发生具有明显的促进作用.对于槽极小纬度,其在四个经度带的分布差异不大,但月变化各不相同,其中-120°经度带呈单峰分布,在夏季槽极小纬度更高,而0°经度带夏季槽极小纬度更低.槽极小的位置显著依赖于地磁活动、地方时以及季节变化.一般说来,地磁活动越强,中纬槽纬度越低.中纬槽位置随地方时的变化有明显的季节差异,冬季昏侧槽极小纬度随地方时变化较快,弱地磁活动条件下22∶00 LT前即达到最低纬度,其后位置几乎保持不变,而两分季槽极小纬度从昏侧至午夜都在降低,夏季槽极小纬度从昏侧连续下降至03∶00 LT左右. 相似文献
16.
R. G. Rastogi 《Annales Geophysicae》1997,15(10):1309-1315
A comparative study of the geomagnetic and ionospheric data at equatorial and low-latitude stations in India over the 20 year period 1956–1975 is described. The reversal of the electric field in the ionosphere over the magnetic equator during the midday hours indicated by the disappearance of the equatorial sporadic E region echoes on the ionograms is a rare phenomenon occurring on about 1% of time. Most of these events are associated with geomagnetically active periods. By comparing the simultaneous geomagnetic H field at Kodaikanal and at Alibag during the geomagnetic storms it is shown that ring current decreases are observed at both stations. However, an additional westward electric field is superimposed in the ionosphere during the main phase of the storm which can be strong enough to temporarily reverse the normally eastward electric field in the dayside ionosphere. It is suggested that these electric fields associated with the V × Bz electric fields originate at the magnetopause due to the interaction of the solar wind and the interplanetary magnetic field. 相似文献
17.
根据CRRES卫星上MICS离子成分探测器的观测资料以及前人有关AMPTE卫星的观测数据，研究了地磁活动和太阳活动性对环电流成分以及各种环电流离子的最大通量位置的影响. 观测表明相对于地磁平静时期，在地磁活动的活跃时期，环电流中O+、He++和He+离子的数密度和能量密度占环电流总数密度和总能量密度的份额增加，相反H+离子所占的比例却明显减少. 太阳活动极大年时环电流中H+离子丰度比极小年时低，而O+和He++离子的丰度却比太阳活动极小年时高. 卫星数据观测还表明，在地球磁暴期间，环电流中O+离子和He+离子的最大通量位置会随着地磁的活动径向移动，平均来看太阳活动极大年的能量粒子最大数密度位置距离地球比极小年时约小0.5RE （RE 为地球半径）. 相似文献
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A Polish-made vertical ionosonde (VI) has been operated at the Kandilli Observatory in Istanbul, for almost one year (May 1993 - April 1994) as part of the COST 238, PRIME Project, The critical frequencies were obtained for every half-hour interval. The data obtained during this campaign, on the descending branch of solar cycle 22, and the data measured earlier in Istanbul for cycle 20 were analysed and the characteristic behaviour of the F2 region ionosphere over Istanbul has been determined. This is a unique data set for this area. Several markers of the solar cycle activities in terms of the daily relative sunspot numbers, F10.7 cm solar radio flux and solar flare index, and the magnetic daily index of Ap were then used to seek the possible influence of the solar and ionospheric activities on the critical frequencies observed in Istanbul. It was found that the solar flare index, as a solar activity index, was more reliable in determining quiet ionospheric days. It is shown that the minimum and maximum time values of the solar activity are more convenient for ionospheric prediction and modelling. 相似文献
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本文利用1996年的电离层数字测高仪DPS-4所测的f0F2、f0E以及美国NOAA和DMSP卫星观测估算的半球功率指数和午夜极光区赤道侧边界纬度等资料,考察中山站电离层的极区特征。结果表明,在太阳和地磁宁静环境下,冬季极夜磁正午中山站处于极隙区中心时,电离层内的电离密度达全天的最大值;上、下午各有数小时间隔位极光带内时,高能粒子的电离作用也很重要;夜间进入极差区后,电子密度则很低。夏季极昼时,太阳EUV辐射的电离效应使电离层电离密度比冬季值大许多,而且,日变化的最大值时间也提前了1~2h,强磁扰时,极隙区和极光带均向低纬侧移动;中山站上空的电子密度会大幅度下降。在中等扰动环境下情况要加复杂：磁正午前后极隙区内软粒子沉降的电离强度有所减小,而上、下午极光区的高能粒子电离则有较大增加。 相似文献