太阳活动对赤道电离层闪烁影响的初步研究

方涵先 杨升高 翁利斌 汪四成 徐振中,2

(1.解放军理工大学气象学院，江苏 南京 211101; 2.中国人民解放军66011部队，北京 102600)

引 言

电离层闪烁是由电离层中电离介质不均匀性引起的[1]。当电磁波穿越电离层传播时，由于电离媒质中不规则结构的影响，电波属性如幅度、相位和到达角随时间产生随机起伏[2]，给地空通信、卫星导航带来一定影响，有时甚至使系统短时间失锁[3]。电离层闪烁现象具有较强的时间和纬度变化特征[4]。据统计研究，闪烁主要是一种夜间现象，与扩展F密切相关，它们都由电离层不规则结构引起，特别是增强型距离扩展F(SSF)与赤道闪烁有相似的发生机制[5]。而白天偶有闪烁发生，是偶发E层作用的结果[6]。闪烁活动主要集中在磁赤道和磁高纬地区，中纬地区闪烁活动表现平静，其中，以磁赤道南北纬15°的两条带内闪烁发生率最高，影响最为严重[7]。

赤道闪烁的发生，一般认为是瑞利-泰勒不稳性作用的结果[8]。在东向背景电场E×B作用下，F层快速上升，F层峰值高度也随之抬高，又由于日落后E层的复合消失，使得F层底部背景电子密度梯度变得陡峭。在适当情况下，某种流体型梯度密度不稳定性[9]，引起等离子体密度波动，在底部形成密度衰减区域(电离层泡)。这些电离层泡在极化电场E×B作用下，非线性向上抬升至F层顶，引起电子、离子密度的不规则波动，便导致了日落后闪烁的发生。

太阳活动是一切空间天气的源头，太阳变化的紫外(UV)、极紫外(EUV)和X射线辐射，连同来自耀斑和日冕物质抛射(CME)的高速带电粒子、具有方向不断变化的磁场的太阳风直接或间接作用于地球大气，就会产生一系列复杂多变的空间天气现象[10]。……