近日,中科院國(guó)家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室史建魁研究員及其研究小組等利用子午工程海南探空火箭箭載郎繆爾探針以及地基電離層測(cè)高儀數(shù)據(jù)研究了實(shí)地探測(cè)到的電離層E-F谷區(qū)。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在歐洲地球科學(xué)學(xué)會(huì)(European Geosciences Union,EGU)學(xué)術(shù)期刊 Annales Geophysicae(ANGEO)上。
電離層E-F谷區(qū)(E-F valley)是電離層電子密度實(shí)際剖面中的部分結(jié)構(gòu),是電子密度下降的區(qū)域。該結(jié)構(gòu)在頻高圖中無(wú)法呈現(xiàn),因而探空火箭是對(duì)其進(jìn)行實(shí)地測(cè)量的主要手段。國(guó)際上,研究人員在美洲、歐洲、大洋洲以及亞洲的日本和印度等地區(qū)都曾利用探空火箭探測(cè)到E-F谷區(qū)。由于電離層具有很強(qiáng)的區(qū)域特性,因而我國(guó)利用探空火箭開展電離層探測(cè)具有重要的科學(xué)及應(yīng)用意義,將有助于進(jìn)一步理解電離層物理和光化學(xué)過(guò)程,從而形成對(duì)電離層模型的準(zhǔn)確描述。
子午工程首枚探空火箭于2011年5月7日早7點(diǎn)在中科院國(guó)家空間科學(xué)中心海南探空部成功發(fā)射。研究小組從探空火箭的探測(cè)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了電離層E-F谷區(qū)結(jié)構(gòu):谷區(qū)高度位于90到150 km之間,寬度約為42 km,深度接近50%,谷底所在高度約為123.5 km(見(jiàn)圖1)。探空火箭郎繆爾探針探測(cè)到的電子密度剖面在谷區(qū)外與海南站地基DPS-4測(cè)高儀的同時(shí)探測(cè)結(jié)果相符合。這說(shuō)明郎繆爾探針探測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。與國(guó)際上在其他地區(qū)探測(cè)到的同時(shí)段E-F谷區(qū)參量特征相比,海南站探測(cè)到的谷區(qū)寬度和深度都很大。針對(duì)海南地區(qū)電離層E-F谷區(qū)形成的理論機(jī)制,研究組正在開展進(jìn)一步研究。
“本次探空火箭首次在東亞低緯度地區(qū)實(shí)地探測(cè)到了電離層E-F谷區(qū),補(bǔ)充了我國(guó)乃至東亞低緯度地區(qū)在電離層E-F谷區(qū)實(shí)地探測(cè)方面的空白。這對(duì)于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)低緯度地區(qū)電離層結(jié)構(gòu)和電離層空間天氣預(yù)報(bào)的建模都是非常重要的。”文章第一作者,國(guó)家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室史建魁研究員說(shuō)。
原文鏈接:http://www.ann-geophys.net/31/1459/2013/angeo-31-1459-2013.html
(供稿:空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)
圖:探空火箭實(shí)地探測(cè)到的電離層E-F谷區(qū),以及與地基測(cè)高儀探測(cè)結(jié)果的對(duì)比。