IONISE观测揭示行星际磁场Bz极性变化
导致低纬电离层TEC振荡
南中国低纬电离层变化剧烈,其等离子体时空分布受多种外部源影响。发展建设电离层大范围同步连续探测手段,有助于认清电离层变化过程和机理。围绕南中国电离层地域特性和精细结构变化,北京空间环境国家野外站设计和建设了沿110oE和23oN的东南亚电离层观测网(IONISE, http://ionise.geophys.ac.cn/),实现了对南中国及周边上千公里范围电离层同步扰动和精细结构沿经向/纬向运动的连续探测。利用IONISE等观测,发现在一次中等强度磁暴期间(SYM-H达到-86 nT),行星际磁场Bz极性周期变化,低纬电离层TEC在很大的经度范围内同步周期性增强;与PDI多普勒、地磁ΔH和行星际磁场Bz数据的联合分析显示,低纬电离层TEC周期性增强与等离子体周期性向下漂移密切相关。研究认为:在行星际磁场Bz极性多次变化期间,可能存在多次行星际西向穿透电场驱使低纬电离层等离子体向下运动,造成电离层顶部密度下降,高的纬度顶部电离层等离子体向低的纬度运动填充该低密度区域,从而造成低纬电离层TEC的增加。该研究给出了磁层-低纬电离层电动力学耦合影响电离层结构变化的另外一种可能过程。
该成果发表在Geophysical Research Letters (DOI:10.1029/ 2019GL084428)。