电离层对耀斑响应的异常分布

通常情况下电离层对耀斑响应主要受到太阳辐射变化的控制,而电离层耀斑响应的全球分布主要与太阳天顶角有关,峰值电子密度增幅最大一般位于日下点附近(太阳天顶角为0),随着天顶角向两极和晨昏线逐渐增大,电离层响应也逐渐减小。大部分耀斑期间,电离层总电子含量响应在全球的分布呈现典型的同心圆分布特征。但在一些耀斑期间,电子密度响应呈现显著的沿纬度分布的条带状结构(如图2.3.7)。经过分析,这种结构不是来源于电离层行进式扰动(TID),研究发现这些异常结果来源于光化学过程及输运过程的共同作用,在中低纬地区,耀斑引起的低纬东向电场减弱进而导致EIA结构弱化,从而导致低纬电离层响应减弱。而在更高纬度,则可能是风场及电场的共同作用导致沿电离层响应随纬度分布。另外,我们发现这种异常分布主要发生在9-11月的北美地区,这可能与该地区受到伴随耀斑发生的地磁扰动影响更显著有关。这个研究表明,太阳辐射短时变化不仅会引起光化学过程变化还会引起电动力学过程的变化。

该成果发表在Earth and Planetary Physics (DOI:10.26464/epp2019053)。

电离层在一些耀斑期间的总电子含量响应的全球分布图