行星际激波引发的电离层总电子含量波动的观测研究

摘要

行星际激波能使近地空间发生剧烈扰动.本文使用高时间分辨率(1 s)的地面GPS接收机数据,分析了2015年3月17日行星际激波事件中电离层总电子含量(TEC)的扰动.研究发现,激波到达地球后, TEC扰动呈现出超低频波动的特征,且不同纬度区域的波动特征不同:极区台站观测到的TEC波动幅度为~0.4 TECU,持续时间10 min以上,波动周期2~3 min,随穿刺点纬度的升高而增大;中低纬地区台站观测到的TEC波动幅度为~0.2 TECU,持续时间5~10 min,波动周期均为2 min左右.我们认为等离子体层的存在可能是导致这种TEC波动差异的原因,同时我们认为极区的TEC波动可能与磁力线共振有关,中低纬地区的TEC波动可能与空腔模振荡有关.本工作利用GPS TEC技术探测到了由行星际激波引发的电离层TEC波动,这将有助于进一步理解超低频波动在地球磁层-电离层系统中的性质,同时也进一步显示出GPS TEC技术在近地空间环境研究中的重要作用.