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实验室人员对电离层等离子体泡的研究取得新进展

2020年09月11日 星期五 09:12:04

电离层等离子体泡是发生在低纬地区的等离子体密度衰减区域,以往研究发现等离子体泡通常产生于日落后且自西向东漂移,在子夜后逐渐消失。有少量使用无线电探测设备的研究发现部分等离子体泡出现在白天,而在光学观测中一直没有关于日出之后的等离子体泡的观测研究。

实验室徐寄遥研究团队的吴坤博士等人利用全天空气辉成像仪观测网曲靖台站的气辉观测数据、子午工程海南富克台站数字测高仪的电离层数据、GNSS网络TEC观测数据,并结合TIE-GCM模式的模拟数据对2015年11月08日发生于日出附近的电离层等离子体泡事件做了详细分析研究。研究结果显示,该等离子体泡产生在日出附近,并且在日出之后继续生长,约在日出后1.5小时才消亡,整个完整的生命周期持续了至少3小时。并且在研究中发现,该等离子体泡的漂移方向是自东向西漂移,与之前观测到的大部分东向漂移的等离子体泡运动方向刚好相反。结合TIE-GCM的风场模拟数据,发现该事件中的等离子体泡的西向漂移主要和磁暴期间的西向扰动风有关。此外,结合子午工程海南富克台站数字测高仪观测数据发现,磁暴引起的赤道区域附近电离层抬升及等离子体的垂直漂移很可能是激发该等离子体泡产生于日出附近的主要原因。该研究首次利用气辉的光学观测给出了出现在日出附近电离层等离子体泡的观测证据,对我们进一步理解磁暴对电离层不规则体的影响提供了重要认识。该项研究成果发表在欧洲地球物理学会权威期刊Annales Geophysicae上。

Citation:

Wu, K., Xu, J., Yue, X., Xiong, C., Wang, W., Yuan, W., Wang, C., Zhu, Y., and Luo, J.: Equatorial plasma bubbles developing around sunrise observed by an all-sky imager and global navigation satellite system network during storm time, Ann. Geophys., 38, 163–177, https://doi.org/10.5194/angeo-38-163-2020, 2020.

https://angeo.copernicus.org/articles/38/163/2020/



图1 2015年11月08日电离层等离子体泡全天空气辉成像仪观测图

 

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