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实验室科研人员在赤道电场分布特征的研究中取得进展

2021年05月11日 星期二 21:24:06

E区赤道电场(EEF)是一个重要的电离层参量,它可以通过调制赤道喷泉效应(equatorial fountain effect)来影响电离层在赤道及低纬地区的分布。目前大量的观测发现电离层中存在明显的经度结构(即,在固定地方时条件下,电离层参量在经度方向上出现显著的波状结构)。近些年的研究表明来自下层大气的潮汐和行星波能够通过调制赤道电场来产生电离层的经度结构,这是电离层的经度结构的重要形成机制之一。然而,目前引起EEF经度结构的具体的下层大气波动波源尚未确定。

实验室徐寄遥研究员团队的刘阳坤博士研究生利用Swarm卫星提供的白天的EEF数据,对不同季节的EEF的经度结构的主要波源进行了详细的分析研究。研究结果显示,EEF的经度结构有明显的季节变化。研究发现在各个季节中,均存在一个显著的单峰结构(峰:90°E-120°E;谷:30°W-70°W),这是过去研究被忽略的经度结构。另外,该研究还确定了不同季节的EEF的经度结构的主要波动源及其它们对该季节的经度结构的贡献率。即,在春季(夏季;秋季;冬季),EEF的经度结构的主要波源为DW2(DE3和DE2;DE3;DW2和SW4),其对该季节的EEF的经度结构的贡献率大于15%。

这项工作是第一次对赤道电场数据直接进行潮汐波和行星尺度波贡献率分解的研究。该工作将有助于揭示赤道和低纬地区中性大气动力学和电离层电动力学的耦合。论文发表在国际知名期刊Geophysical Research Letters上。

文章发表信息:

Liu, Y., Xu, J., Xiong, C., Liu, X., & Guo, B. (2021). Main wave sources of the longitudinal structures of equatorial electric field. Geophysical Research Letters, 48, e2021GL092426. https://doi.org/10.1029/2021GL092426



图1. 各个季节的EEF的经度结构(a春季;b夏季;c秋季;d冬季)。

图2. 各个季节的EEF的经度结构的主要潮汐波源和行星波源及其对经度结构的贡献率。

 

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