极地研究

作者：赵变龙,邢赞扬,张清和,马羽璋,王勇,胡泽骏,张佼佼,王翔宇,陆盛,张端

单位：1山东大学空间科学研究院, 山东 威海 264209;2中国极地研究中心(中国极地研究所), 上海 200136;3中国科学院国家空间科学中心, 北京 101408

关键词：

极盖区等离子体云块,极向边界点亮,极光亚暴,电离层对流,北极

基金：国家自然科学基金(42120104003,42204164)、山东省自然科学基金(ZR2022MD034, ZR2022QD077)、小米青年学者项目、电波环境特性及模化技术国家重点实验室基金(6142403180204)、中国电波传播研究所稳定支持科研经费资助项目(A132312191)和国家博士后科学基金(2021M701974)资助

极盖区等离子体云块是电子密度比背景高出2倍及以上的高密度不均匀体, 极向边界点亮是夜侧极光卵极向边界亮度显著增强的极光结构。探究极盖区等离子体云块与极向边界点亮现象的形成和演化以及二者之间的关系对理解极区电离层-磁层耦合具有重要意义。本文基于北极黄河站全天空极光成像仪、欧洲非相干散射雷达(EISCAT)、SuperDARN雷达和GPS TEC等多手段观测数据, 揭示极盖区等离子体云块运动到夜侧极光卵极向边界, 进而触发极向边界点亮的完整过程。研究结果表明, (1)高密度等离子体云块从极盖区运动到夜侧极光卵极向边界时, 极向边界附近的极光强度明显增加, 即出现了极向边界点亮现象。(2)极光亚暴发生后, 极光卵极向膨胀, 极向边界到达EISCAT Svalbard 42 m雷达观测视野。该雷达观测到了高密度、高电子和离子温度的结构, 并伴随着电子密度峰值高度下降和离子上行等现象, 这与高密度等离子体云块的输运和当地的极光粒子沉降密切相关。(3)从日侧向夜侧输运的等离子体云块到达夜侧极光卵极向边界附近时可能触发极向边界点亮, 并且影响等离子体云块和极光粒子沉降接触区域的等离子体特征, 这有助于加深我们对夜侧极区电离层-磁层耦合过程的理解。

来源：2024年第1期

《极地研究》期刊编辑部

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