电离层电子密度八小时变化的机制研究

The thermosphere and ionosphere are the most important layers of Earth’s atmosphere at the altitude of 80-1000 km, and they play a key role in satellite navigation, communication and so on. Associated with the forcing from solar and the lower atmosphere, the thermosphere and the ionosphere have a complexly temporal and spatial variation, including periodic variations. In this project, the numerical models of extended Canadian Middle Atmosphere Model (eCMAM) and NCAR Thermosphere Ionosphere Electrodynamics Global Circulation Model (TIEGCM) are used to investigate the mechanism of the terdiurnal variation of the ionosphere. We will explore the impact of the thermospheric terdiurnal tide on the terdiurnal variation in the ionosphere and reveal the coupling processes between the thermosphere and ionosphere.

电离层热层为位于距离地球表面约80至1000公里的重要区域，它对于航天、导航以及通讯等活动具有十分重要的影响。在太阳以及低层大气能量注入等多因素影响下，热层电离层呈现复杂的时空变化，其中包含各类周期性的波动变化。本项目将结合中间层扩展模式和电离层热层电动力学耦合模式，聚焦电离层电子密度八小时周期变化的物理机制的研究，甄别太阳辐射、非线性相互作用以及潮汐上传等过程对电离层电子密度八小时周期变化的相对贡献，揭示热层与电离层的相互耦合过程。

电离层是位于地面以上大约80-1000公里高度的重要区域。电离层与背景热层大气相互耦合，并受到太阳辐射、行星际高能粒子和低层大气扰动的影响，呈现复杂的变化。本项目聚焦电离层电子密度八小时周期变化的物理机制的研究，分析背景热层大气潮汐变化对电离层的影响，甄别太阳辐射、非线性相互作用以及潮汐上传等过程对电离层电子密度八小时周期变化的相对贡献，并考察了其在不同纬度上的情形；此外，本项目通过构建热层大气模型并深入分析热层大气变化规律和物理机制，进一步揭示了电离层与热层大气的相互耦合过程。本项目的开展，进一步拓展了热层电离层与低层大气、磁层太阳风之间的耦合研究，将在未来服务于空间天气预报。