? 針對太陽風(fēng)暴撞擊地球空間觸發(fā)的極區(qū)電離層效應(yīng),中國極地研究中心極地大氣與空間物理學(xué)研究團(tuán)隊利用南極中山站和北極黃河站觀測的宇宙噪聲吸收、地磁場及電離層觀測數(shù)據(jù),同時聯(lián)合衛(wèi)星所得太陽風(fēng)等離子體、行星際磁場等開放數(shù)據(jù),詳細(xì)分析了行星際激波撞擊地球空間引起的電離層響應(yīng)特征。圖1給出了中山站在不同時刻相對極光卵位置的示意圖。當(dāng)行星際激波撞擊地球的一瞬間,中山站正好位于磁正午,電離層測高儀觀測到低電離層電子濃度增加、電離層短時地向移動、地磁場負(fù)彎擾。覆蓋中山站上空的麥克默多相干散射雷達(dá)掃描探測到電離層等離子體對流由逆陽流入極蓋區(qū)瞬時反轉(zhuǎn)為向陽流(南轉(zhuǎn)北),而中山站相干散射雷達(dá)則探測到等離子體的對流方向由西向流入極隙區(qū)轉(zhuǎn)為東向流出(西轉(zhuǎn)東,圖2所示)。南極中山站與北極黃河站形成近磁共軛的觀測對,通過對比黃河站的宇宙噪聲吸收數(shù)據(jù),研究人員發(fā)現(xiàn)激波撞擊地球空間之后觸發(fā)了明顯的高能粒子沉降。多臺子午工程空間物理設(shè)備的聯(lián)合觀測表明日地相互作用的晨昏對流電場扮演了關(guān)鍵角色,正是增強(qiáng)的對流電場和高能粒子沉降驅(qū)動了上述極隙區(qū)觀測的極端空間環(huán)境變化,為應(yīng)對太陽風(fēng)暴產(chǎn)生的災(zāi)害性空間天氣事件提供了第一手的監(jiān)測預(yù)警信號。

圖1 磁緯度/磁地方時坐標(biāo)系下中山站一天24小時相對于極光卵的位置變化示意圖。斜線陰影區(qū)大致表示極光活動的區(qū)域,黑點表示中山站全天相對極光卵的位置,紅圈表示中山站極光成像儀的觀測視野范圍。12表示磁地方時中午、18表示黃昏

圖2 2012年6月16日中山站電離層測高儀、高頻相干散射雷達(dá)以及麥克默多雷達(dá)觀測的電離層回波狀況。豎線表示行星際激波達(dá)到地球空間的時刻
?
文章原文下載鏈接:
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2023JA031497?