电离层/热层春秋分不对称性研究

The ionospheric/thermospheric equinoctial asymmetry, with some ionospheric /thermospheric parameters being larger during one equinox than that during the other one, is an important feature of ionospheric/thermospheric seasonal variation. Based on the long-term ionospheric/thermospheric observations, this project will study the altitudinal variations, latitudinal variations, longitudinal variations and solar activity variations of the equinoctial asymmetry of ionosphere and thermosphere. The thermosphere and ionosphere are strongly driven by a series of external sources. The energy and momentum from atmosphere below may drive the equinoctial asymmetry of the coupled ionosphere-thermosphere system, and atmospheric wave, including planetary waves and tidal waves, may play important roles. This project will study the equinoctial asymmetry of the tidal waves and planetary wave in the mesosphere-lower thermosphere region, and simulate their influences on the ionospheric/thermospheric equinoctial asymmetry. This project can advance our knowledge of the ionospheric and thermospheric seasonal variations, help us to improve all kinds of ionospheric/thermospheric empirical models, and enhance our knowledge of the coupling between the ionosphere-thermosphere system and atmosphere below.

电离层/热层春秋分不对称性是指电离层/热层耦合系统各种物理参数春分时的值不等于秋分时的相应值，是一种重要的电离层/热层季节变化。本项目计划利用长期的全球卫星和地基电离层/热层观测数据，研究电离层/热层春秋分不对称性的时空变化特征（高度变化、纬度变化和经度变化等）和太阳活动性变化。电离层/热层受到源于外部能量和动量的巨大影响，而电离层/热层春秋分不对称可能与中低层大气的各种能量/动量源（特别是潮汐等中低层大气波动）密切相关。本项目将研究中间层-低热层各种潮汐和行星波的春秋分不对称性，并主要通过数值模拟研究这些波动的不对称对于电离层/热层春秋分不对称性的驱动和控制作用。本项目不但有利于加深我们对于电离层/热层季节变化的认识，进而有助于改进各种电离层/热层经验模型，还有助于加深我们对于中低层大气-电离层/热层系统耦合过程的认识，对当前电离层/热层物理学研究和相关空间天气研究都有重要的意义。

“电离层/热层春秋分不对称性”项目自2015年启动以来，围绕“电离层/热层春秋分不对称性”开展了系统研究，在电离层变化性中的春秋分不对称性及其成因、中高层大气潮汐变化性中的春秋分不对称性、热层变化性中的春秋分不对称性等领域取得一系列进展和研究突破。.在电离层变化性中的春秋分不对称性及其成因研究方面，对非迁移大气潮汐对电离层春秋分不对称性的影响及其可能机理、地磁场引起的电离层经度变化中的春秋分不对称性以及顶部电离层的经度变化中的春秋分不对称性等问题开展了研究工作。.在中高层大气潮汐变化性中的春秋分不对称性研究方面，基于TIMED/SABER温度观测数据、TIMED/TIDI风场观测数据和地基流星雷达链风场观测数据提取了中间层-低热层MLT区域中性大气温度和水平风等参数的波数谱，进而获得了高时空分辨率的MLT区非迁移大气温度和水平风潮汐数据，分析了其时空分布的气候学和天气学（逐日变化）特征，特别是其显现出的春秋分不对称性。.在热层变化性中的春秋分不对称性研究方面，基于TIMED/GUVI热层气辉观测数据反演的系列热层参数，分析了热层密度和O/N2比的变化特征，进行了相应的建模工作，并分析了相应热层参数中的季节变化特征，特别是其中显现出的春秋分不对称性。.2015年以来，上述工作共正式发表了6篇学术论文，其中国际SCI论文5篇。