等離子體泡是赤道區(qū)域較為重要的電離層特征結(jié)構(gòu)，其主要表現(xiàn)為日落之后F區(qū)底部密度較低、尺度較大的等離子體空腔結(jié)構(gòu)。這種空腔結(jié)構(gòu)會通過垂直漂移抬升至頂部電離層及更高高度，并在此過程中沿磁力線擴(kuò)展到低緯及中緯區(qū)域，形成不同空間尺度的等離子體耗空區(qū)域。等離子體泡會對高頻通信、星地通信以及 GNSS 導(dǎo)航定位產(chǎn)生閃爍干擾，因此對等離子體泡進(jìn)行觀測研究，既有顯著的科學(xué)意義，也有重要的應(yīng)用價(jià)值

　　近日，中科院國家空間科學(xué)中心空間環(huán)境研究預(yù)報(bào)室的阿爾察、劉四清、黃文耿等研究者綜合利用地基GNSS、測高儀、天基Swarm衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對2017年9月8日中元節(jié)磁暴期間中國及周邊區(qū)域的一起超級等離子體泡事例進(jìn)行了研究，主要觀測結(jié)果如下：（1）在GNSS TEC地圖上，等離子體泡引起的耗空區(qū)域可以沿磁力線延伸至磁緯約46o的中緯區(qū)域，表明磁赤道區(qū)域的等離子體泡可以向上漂移至約6600 km高度；（2）在Swarm衛(wèi)星的電子密度觀測中，磁赤道區(qū)域的等離子體泡密度衰減可以達(dá)到3個量級左右；（3）在海南三亞的測高儀觀測中有明顯的虛高抬升和閃爍現(xiàn)象。相對于地磁平靜期集中于赤道區(qū)域的等離子體泡，本研究觀測到了具有東西兩支分叉結(jié)構(gòu)、可以漂移到等離子體層高度的超級等離子體泡結(jié)構(gòu)，誘發(fā)這一現(xiàn)象的主要原因如下：在中元節(jié)磁暴行星際磁場南向偏轉(zhuǎn)期間，中國區(qū)域恰好位于昏側(cè)時段，高緯磁層對流電場穿透到電離層低緯和赤道地區(qū)，增強(qiáng)的東向電場通過E×B垂直漂移大幅度抬升電離層，影響底部F層密度梯度，從而增加了日落后的瑞利-泰勒不穩(wěn)定性，促進(jìn)了電離層不規(guī)則體的發(fā)展，形成了本研究中所觀測到的超級等離子體泡現(xiàn)象。

　　本研究對以我國為代表的中低緯電離層等離子體泡變化特性和形成機(jī)理進(jìn)行了定性分析和定量研究，具有較為重要的科學(xué)意義。以上研究工作發(fā)表于美國地球物理聯(lián)合會（AGU）的學(xué)術(shù)期刊Space Weather。

　　文章列表及鏈接：

　　Aa, E., W. Huang, S. Liu, A. J. Ridley, S. Zou, L. Shi, Y. Chen, H. Shen, T. Yuan, J. Li and T. Wang (2018), Mid-latitude plasma bubble over China and adjacent areas during a magnetic storm on 08 September 2017, Space Weather, 16, doi:10.1002/2017SW001766.

　　https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/2017SW001776 

　?。ü└澹侯A(yù)報(bào)室）

　　圖1：電離層TEC變化率指數(shù)（ROTI）地圖顯示的等離子體泡延伸軌跡。

　　圖2：（左）疊加在背景TEC地圖上的Swarm衛(wèi)星的五條軌跡；（右）五條軌跡上的電子密度-緯度剖面示意圖。軌跡3的赤道區(qū)域可見顯著的等離子泡密度衰減。