磁暴期间电离层与等离子体层物质交换的耦合研究

利用子午工程漠河地磁脉动的观测,反演出等离子体层在L~2(大约1万3千公里)赤道处等离子的密度变化。同时通过电离层垂测仪得到电离层的F2层(约200 - 400公里)的电子密度峰值;通过GPS-TEC监测仪得到总电子含量。利用子午工程2011年5个中等磁暴(-47nT <Dst< -103nT) 时对电离层与等离子体层的同时观测表明,磁暴期间等离子体密度有20%到50%的密度减少,而且电离层密度的减少总是发生在等离子体密度减少之前。初步分析认为,等离子体层的消减是由于电离层物质供给减少造成的,表明磁暴期间电离层对等离子体层的物质调控作用。该文2012年已被JGR接收发表。

这是子午工程综合监测参数可以用来研究地球空间不同圈层耦合作用的一个典型事例。美国《地球物理研究》(JGR)评审人认为:“该成果提供了一个磁暴期间等离子体-电离层耦合的新认识,是空间天气理解和预报的重要部分。”

图  磁暴期间电离层与等离子体层物质交换过程