極蓋等離子體云塊是極區(qū)電離層常見特征之一,其形成演化過程是當(dāng)前重要研究課題.光電離高密度等離子體在對流輸送作用下從日側(cè)穿過極隙,通過極蓋到達(dá)夜側(cè),已成為共識.日側(cè)磁場重聯(lián)作用下的極區(qū)對流輸運(yùn)過程,在舌狀等離子體結(jié)構(gòu)(TOI)"斷裂"形成極蓋等離子體云塊中發(fā)揮重要作用.利用極區(qū)全域GPS/TEC觀測數(shù)據(jù),結(jié)合SuperDARN雷達(dá)實(shí)測的對流速度,對等離子體云塊形成過程進(jìn)行案例研究,重點(diǎn)分析兩種TOI斷裂形成等離子體云塊的發(fā)生機(jī)制.研究結(jié)果顯示,等離子體對流輸運(yùn)過程在TOI斷裂形成等離子體云塊過程中發(fā)揮關(guān)鍵性作用,對流形態(tài)或局部對流速度矢量急劇變化都可能導(dǎo)致TOI結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,使TOI結(jié)構(gòu)斷裂形成等離子體云塊.

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【部分圖文】：

圖1Madrigal數(shù)據(jù)庫提供的北半球2012年1月1日00∶02—00∶07UTGPS/TEC觀測在MLT/MLAT

本文使用的GPS/TEC數(shù)據(jù)來自Madrigal數(shù)據(jù)庫(http://www.eiscat.se/madrigal/).Madrigal是一個(gè)管理歷史及實(shí)時(shí)高層大氣科學(xué)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫,可提供多手段、多格式數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)庫提供的GPS/TEC是全球觀測的5min分辨率隨經(jīng)緯度變化的TE....

圖2對圖1經(jīng)中值濾波處理的空間平滑TEC分布

SuperDARN(SuperDualAuroralRadarNetwork)是超級雙子極光雷達(dá)觀測網(wǎng)的簡稱,發(fā)展于20世紀(jì)80年代中期,觀測視場(FieldofView,FOV)覆蓋了南北半球大部分極區(qū)和中緯度地區(qū).SuperDARN利用高頻雷達(dá)回波的多普勒漂移測量....

圖32014年2月22日等離子體云塊形成過程在地磁坐標(biāo)系(MLT/MLAT)下的TEC觀測

結(jié)合圖3和圖5,可以看出,08∶52UT日側(cè)光電離高密度等離子體在增強(qiáng)的對流(對流范圍擴(kuò)大)輸運(yùn)作用下,由磁中午晨側(cè)進(jìn)入極蓋,形成緯向分布的帶狀等離子體結(jié)構(gòu)TOI(08∶52—08∶57UT),在隨后的5h,觀測到三次極隙區(qū)晨側(cè)隨對流運(yùn)動的低密度區(qū)對TOI切割、產(chǎn)生等離子體云....

圖42014年2月22日磁暴恢復(fù)相期間(a)行星際磁場IMF、(b)太陽風(fēng)動壓和磁重聯(lián)電場、(c)磁暴指數(shù)Dst、(d)太陽風(fēng)速度以及(e)極光電極流指數(shù)AE、AU和AL隨UT變化,虛線之間對應(yīng)等離子體云塊形成時(shí)段

圖32014年2月22日等離子體云塊形成過程在地磁坐標(biāo)系(MLT/MLAT)下的TEC觀測Zhang等(2013)研究了兩種類型(高密度區(qū)和低密度區(qū))的極向運(yùn)動等離子體密度增強(qiáng)(PMPCEs),認(rèn)為低密度區(qū)是粒子沉降和極隙區(qū)對流通道事件(FlowChannelEvents)....

本文編號：3960069