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实验室人员在电离层不规则体相互作用的研究中取得进展

2021年01月29日 星期五 11:44:35

中尺度行进电离层扰动(MSTID)是发生在中低纬电离层中常见的不规则体结构。在北半球,通常是沿着西北向东南延伸的波状结构,并由东北向西南传播。在由中纬向低纬传播过程中,可能与其他电离层不规则体发生相互作用。这种多个不规则体相互作用,使其形态结构发生变化以及物理驱动机制是一个非常值得研究的课题。

实验室徐寄遥研究员团队吴坤博士利用子午工程气辉观测以及子午工程电离层数字测高仪数据,国家地球系统科学数据中心-地球物理分中心提供的GPS-TEC等观测数据,对出现在我国海南上空2018年10月29-30日的特殊MSTID事件进行了深入分析研究。

研究结果显示:该MSTID事件中存在两部分相向运动的MSTID结构,其中一部分由东北向西南传播,另一部分由西南向东北传播。两部分MSTID,在富克台站上空相遇,并发生相互作用,且相互作用后其传播速度、形态结构特征等较之前均发生了明显变化。观测结果还显示事件中MSTID最南部分出现在磁赤道3度以下,该事件是目前气辉观测到传播最接近磁赤道的MSTID。此外,结合数字测高仪及GPS-TEC的监测数据,发现该相向运动MSTID的形成机制主要和电离层等离子体的运动及低层重力波的上传有关。同时发现,两部分MSTID相互作用过程中,形态结构的变化及演化过程的发展受制于本身极化电场的驱动。

该研究呈现了MSTID相互作用以及其传播演化过程,提高了我们对中低纬MSTID产生机制、演化过程、以及相互作用的认知。该研究成果发表在国际知名期刊Journal of Geophyscial Research-Space Physics上。

文章发表信息:

Wu, K., Xu, J., Wang, W., Sun, L., & Yuan, W. (2021). Interaction of oppositely traveling medium-scale traveling ionospheric disturbances observed in low latitudes during geomagnetically quiet nighttime. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 126, e2020JA028723. https://doi.org/10.1029/2020JA028723



图1.(a)富克台站2018年10月29-30日2030至0029 LT全天空气辉成像仪观测图。(b)2149至2257 LT间MSTID相互作用过程6分钟间隔气辉观测图。

 

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