磁暴期离子上行与太阳风及地磁活动水平的统计关系
Statistical relationships between ionospheric ion outflows and solar wind and geomagnetic activity parameters during geomagnetic storms作者机构：南京信息工程大学空间天气研究所南京210044 南京信息工程大学雷丁学院南京210044 南京信息工程大学数学与统计学院南京210044
出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)
年 卷 期：2021年第64卷第11期
页 面：3846-3859页
核心收录：
学科分类：070802[理学-空间物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学]
基 金：国家自然科学基金青年科学基金项目“上行离子源区分布与极尖区三维位形的关系研究”(2017.1-2019.12 No.41604134)资助
摘 要：利用FAST卫星ESA仪器第23太阳活动周上升相(1997—1998年)的观测数据,选取20个磁暴期间能量为4~300 eV的离子上行事件,研究不同磁暴相位电离层上行离子的能通量与太阳风、地磁活动以及电子沉降的统计关系.结果表明:(1)在磁暴初相、主相和恢复相离子上行平均能通量为6.08×10^(7)eV/(cm^(2)·s·sr·eV)、5.75×10^(7)eV/(cm^(2)·s·sr·eV)和3.91×10^(7)eV/(cm^(2)·s·sr·eV),初相期间上行离子能通量最大;(2)上行离子能通量与太阳风动压、行星际磁场B Z分量存在相关关系,相关系数分别为0.47和-0.38;(3)在磁暴初相、主相和恢复相上行离子能通量与Sym-H的相关系数分别为0.74、-0.77和-0.54,与Kp的相关系数分别为0.53、0.75和0.65,整体上离子上行与Sym-H指数的相关性好于Kp指数;(4)在磁暴初相、主相和恢复相上行离子能通量和电子数通量的相关系数分别为0.74、0.52和0.32,表明磁暴期间软电子(1 keV)沉降可以显著提高电离层离子温度;F区的等离子体摩擦加热和双极电场是离子上行的重要获能机制.本文构建的上行离子能通量与Sym-H和电子数通量的经验关系显著,可用于磁流体模拟研究.
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