低纬电离层周期性经度变化研究

近年来的卫星观测与全球性的地面观测都表明，非迁移潮汐传播到电离层高度后，通过调制电离层发电机效应和喷泉效应，引起电离层F区的周期性经度变化。本项目拟开展这一新开拓研究方向的工作，重点是电离层经度变化与大气非迁移潮汐之间的相关性。首先将在我们近期工作的基础上，综合利用全球电离层地面观测和卫星观测资料，配合使用高层大气的卫星观测资料，估算电离层经度波数谱与大气非迁移潮汐模之间的相关系数；其次，通过建立包含经度变化的电离层经验模式和包含非迁移潮汐的大气经验模式，分析电离层的经度变化与大气非迁移潮汐之间的相关关系，重点是揭示两种现象相关性受季节、当地时间、纬度、电离层高度等因素的控制作用；最后利用电离层理论模式的数值模拟，研究探讨非迁移大气潮汐激发电离层经度变化的物理过程，特别是对发电机效应和喷泉效应的调制作用。本项目在低纬电离层动力学及电离层/大气层耦合研究中具有重要学术意义。

卫星观测与全球性的地面观测都表明，非迁移潮汐可传播到电离层高度，以及通过调制电离层发电机效应和喷泉效应，引起低纬电离层F区的周期性经度变化。本项目开展这一新开拓研究方向的工作，分析了电离层经度变化与大气非迁移潮汐之间的相关性。首先在我们对电离层经度四波（WN4）结构的气候性变化研究工作的基础上，综合利用全球电离层GPS观测和中高层大气卫星观测资料，统计了电离层经度波数谱（WN4及其他经度波数谱）与大气非迁移潮汐模（DE3及其它模）之间的相关系数，重点揭示了两种现象在年变化和年际变化的相似性，并解释了高层大气风场不同分量的DE3模在激发电离层WN4师的不同效应。然后利用电离层理论模式的数值模拟，研究探讨非迁移大气潮汐激发电离层经度变化的物理过程，分析了不同太阳活动条件下直接波传播与电动力学耦合两种效应的作用，并在此基础上提出了一种大气层与电离层耦合的模型。本项目完成研究论文（标注）16篇。