中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授雷久侯團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員樂(lè)新安和美國(guó)麻省理工Haystack觀象臺(tái)研究員張順榮等國(guó)內(nèi)外合作者，利用中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)自主構(gòu)建的北斗同步衛(wèi)星信標(biāo)全國(guó)電離層綜合觀測(cè)網(wǎng)，結(jié)合“子午工程”三亞非相干散射雷達(dá)觀測(cè)與數(shù)值模擬，揭示了“2024年5月超級(jí)磁暴”期間我國(guó)扇區(qū)電離層準(zhǔn)周期的異常擾動(dòng)現(xiàn)象及其物理機(jī)制。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于《美國(guó)地球物理學(xué)會(huì)進(jìn)展》。
磁暴是太陽(yáng)爆發(fā)引發(fā)的典型空間天氣現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致地球空間環(huán)境劇烈的變化，如人類(lèi)肉眼可見(jiàn)的極光現(xiàn)象，并對(duì)航天器飛行、無(wú)線(xiàn)電通信導(dǎo)航等產(chǎn)生顯著影響?！?024年5月超級(jí)磁暴”是近20年來(lái)最強(qiáng)地磁暴，地磁擾動(dòng)指數(shù)低至負(fù)400納特，大量太陽(yáng)風(fēng)與磁層能量注入地球大氣，引發(fā)電離層環(huán)境劇烈擾動(dòng)，在我國(guó)北京、漠河等地均觀測(cè)到絢麗的極光。
電離層是距地面約80至1000公里高度受太陽(yáng)輻射部分電離的大氣區(qū)域。因此，電離層電子密度/總電子含量隨太陽(yáng)輻射一般呈現(xiàn)白天高、夜間低的周日變化規(guī)律，同時(shí)受地磁場(chǎng)影響在中低緯呈現(xiàn)出經(jīng)典的雙駝峰赤道電離層異常結(jié)構(gòu)。研究團(tuán)隊(duì)利用北斗同步衛(wèi)星信標(biāo)全國(guó)電離層綜合觀測(cè)網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)“2024年5月超級(jí)磁暴”期間我國(guó)扇區(qū)電離層電子密度/總電子含量出現(xiàn)顯著異常變化：經(jīng)典雙駝峰赤道電離層異常結(jié)構(gòu)消失，電離層電子密度/總電子含量呈現(xiàn)明顯的準(zhǔn)周期波動(dòng)特征。
研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合“子午工程”三亞非相干散射雷達(dá)觀測(cè)與數(shù)值模擬，進(jìn)一步深入揭示了磁暴期間極區(qū)能量注入激發(fā)的大氣重力波對(duì)熱層風(fēng)場(chǎng)的調(diào)制作用，以及其與行星際磁場(chǎng)多次轉(zhuǎn)向引發(fā)的磁層穿透電場(chǎng)、擾動(dòng)動(dòng)力學(xué)電場(chǎng)的相互作用過(guò)程，他們共同作用形成了超級(jí)磁暴期間我國(guó)扇區(qū)電離層特殊異常變化。
研究人員介紹，該研究成果是基于我國(guó)自主建設(shè)特色地基觀測(cè)設(shè)備，深入揭示了極端空間天氣事件影響電離層的物理過(guò)程，為理解極端空間天氣事件對(duì)地球空間環(huán)境的影響及提升空間天氣預(yù)報(bào)精度提供了重要科學(xué)依據(jù)。
相關(guān)論文信息： https://doi.org/10.1029/2024AV001379
本文鏈接：http://m.enbeike.cn/news-8-1951-0.html研究揭示近20年最強(qiáng)地磁暴對(duì)我國(guó)電離層的沖擊
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