基于真实地磁场的中低纬电离层电场理论模式

摘要

地磁场作为电离层电动力学过程的背景磁场,对全球电离层发电机过程以及电离层电场、电流的分布有着决定性的影响.在研究电离层电场经度结构等精细问题时,以往模拟中经常采用的偶极场近似过于粗糙和理想化.基于电离层发电机理论,通过改进原有电离层电场模式,在改良的APEX坐标系下发展了一个电离层发电机模式.该模式较为灵活,地磁场既可采用较为真实的国际地磁参考场(IGRF)也可采用理想的偶极场,中性风场和电导率由经验模式的输出参数计算得出.采用逐线法求解电势的偏微分方程得到中低纬电离层静电势、电场和电流的时空分布.模式较好的再现了电离层电势、电场和赤道电集流的基本结构和形态,可应用于中高层大气、电离层电动力学过程的相关研究。