第七届青年地学论坛

相比负暴，电离层正暴的机理更为复杂。通常EIA驼峰附近的正暴一般发生于向上垂直漂移增强时期，刘立波等（2013）的研究表明向下的垂直漂移作用在EIA驼峰纬度能引起峰高下降型的F区电子密度增强，那如果类似的压缩效应发生在磁暴时期，是否能形成可观的正暴效应？同时，磁暴恢复相期间，一般认为在扰动发电机和中性成分的作用下，中低纬电离层通常在日间呈现负暴响应。
利用测高仪、多种TEC、地基磁强计、GUVI卫星紫外成像仪的综合观测，本研究发现在2018年磁暴恢复相期间，中低纬电离层出现2个独特的正相暴事件：
（1）在26日的长期西向电急流时期，美洲扇区EIA南半球区域出现剧烈（相对变化可达180%）电离层正暴：电离层高度与厚度降低，电离层被压缩，TEC与NmF2呈现剧烈增加，而且增强首先出现在磁赤道而后在更高纬度出现，正暴有显著的纬度和经度变化，同时此期间∑O/N2有显著增加。分析认为，向下垂直漂移引发的压缩效应与中性成分的光化学作用是主导机制，重力波可能起一定作用。
（2）在27-30日，110ºE（亚-澳）、70ºW（美洲）、40ºE（非洲）经度扇区的TEC与电子密度在中低纬出现持续数小时的白天增强现象（DTEC≥10 TECu），即：恢复相多扇区日间长期电离层正相暴，并伴随有等离子垂直漂移速度与O/N2的显著增强。分析认为，垂直漂移增强与大气成分变化是主导作用。值得思考的是，垂直漂移的增强不是来自通常的太阳风-磁层-电离层耦合、或扰动发电机过程，低层大气波动可能起重要作用。
本研究将压缩型密度增强机理延伸到电离层正暴研究，揭示出其对暴时电离层Ne空间形态的重要影响，同时还首次揭示出恢复相期间多扇区日间电离层正暴的独特特征，表明低层大气对电离层暴的重要作用，本研究加深了我们对电离层正暴形态与机理的认识，研究结果对空间天气预报有重要价值。

 

电离层暴