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研究进展

JGR:中美电离层行扰的差异

发稿时间:2015-02-09 作者:

传输电离层扰动是一种极为重要的电离层扰动。地质地球所地球与行星物理院重点实验室丁锋研究员进行了北美和中国地区大尺度电离层扰动统计特性的对比研究。通过北美和中国的密集GPS台网观测,比较研究了两个地区在太阳活动低年期间(2011-2012)大尺度电离层行进式扰动传播特征的统计结果。本研究必要性在于,通过在两个磁纬相差30度的地区对LSTID的大范围、长期、连续观测,可以获得大尺度电离层扰动从高纬亚极光带到赤道异常区的全球尺度的统计分布特征。我们总共在北美和中国分别观测到363次和390次大尺度电离层扰动事件。这些扰动可以分为南向扰动,北向扰动,以及日出期间的西向扰动。结果表明,北美地区南向电离层扰动的统计日变化和季节变化与同期地磁扰动的变化一致。但是,中国地区扰动的此两种变化呈现与地磁活动不一致的特征。在中国所属中低纬地区,由于距离亚极光带的大尺度扰动源区较远,其南向扰动的日变化和季节变化除受地磁扰动变化的约束之外,也受到背景电离层变化的强烈调制,这一调制在北美中高纬地区则不明显。北向电离层扰动的次数远小于南向扰动,并且主要在中国地区观测到。这些扰动在一个相对狭小的纬度范围内传播,扰动的幅度和传播速度都明显小于南向扰动。北向扰动出现率峰值出现在地磁扰动极大的时段,表明北向扰动与地磁扰动有一定联系。西向电离层扰动是在地方时早晨观测到的由日夜交替线的移动激发的扰动,与地磁扰动没有关系。在北美和中国,扰动的传播方向均从冬至的西北向逐渐偏转的夏至的西南向,这一偏移与日夜交替线移动方向的季节变化一致。

该工作发表在:Ding, F., W. Wan, Q. Li, R. Zhang, Q. Song, B. Ning, L. Liu, B. Zhao, and B. Xiong (2014), Comparative climatological study of large-scale traveling ionospheric disturbances over North America and China in 2011–2012, J. Geophys. Res. Space Physics, 119,519–529, doi:10.1002/2013JA019523.


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