電離層是地球大氣部分電離的區(qū)域，其中存在復(fù)雜的不規(guī)則體結(jié)構(gòu)。這些不規(guī)則體的出現(xiàn)，通常會(huì)對(duì)通信、授時(shí)、定位和導(dǎo)航系統(tǒng)等產(chǎn)生影響。因此研究這些不規(guī)則體的分布特征及其產(chǎn)生機(jī)制具有非常重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。中緯度電離層受到R-T 不穩(wěn)定性、中性風(fēng)、梯度漂移不穩(wěn)定性等因素的影響，另外，磁暴和亞暴期間，對(duì)流和沉降區(qū)域向中緯度擴(kuò)展，高緯的能量沉降變化會(huì)影響中緯電離層，同時(shí)低緯電離層的“噴泉”效應(yīng)也可能影響到中緯電離層的變化特征。這些都使得中緯電離層的變化非常復(fù)雜。

　　中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“空間中心”）自主研制的佳木斯高頻相干散射雷達(dá)位于41.8°N，155.1°W（AACGM坐標(biāo)系），地磁緯度相比SuperDARN在北美的8部中緯高頻雷達(dá)低10度左右，獨(dú)特的地理位置使它可以對(duì)北地磁緯45°以上的中緯度地區(qū)電離層不規(guī)則體運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)觀(guān)測(cè)。近日，空間中心空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王瑋博士與合作者利用佳木斯高頻雷達(dá)數(shù)據(jù)，并結(jié)合SuperDARN日本北海道東高頻雷達(dá)的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)平靜期中緯度電離層不規(guī)則體的分布和對(duì)流特征進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)研究。

　　分析表明，在45°-65° MLAT范圍內(nèi)，不規(guī)則體的分布特征表現(xiàn)為回波發(fā)生率夏季最高，冬季最低，且在昏側(cè)和夜側(cè)的發(fā)生率高于晨側(cè)和日側(cè)。夜側(cè) 中緯度不規(guī)則體對(duì)流以西向視線(xiàn)速度為主，分季和冬季的速度比夏季更強(qiáng)。一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)是在地磁平靜期，磁緯45°-55°的范圍內(nèi)雷達(dá)西向?qū)α魉俣入S緯度的增加先減小，甚至反轉(zhuǎn)，然后再逐漸增大。這一現(xiàn)象主要發(fā)生在午夜附近，整個(gè)反轉(zhuǎn)區(qū)持續(xù)時(shí)間約為4-5小時(shí)。推測(cè)這可能與中性風(fēng)發(fā)電機(jī)電場(chǎng)和高緯對(duì)流電場(chǎng)的滲透作用對(duì)中緯度電離層電場(chǎng)的影響有關(guān)。圖2 給出了地磁平靜期中緯度夜側(cè)電離層F層對(duì)流特征的示意圖。這項(xiàng)研究使人們對(duì)中緯度電離層對(duì)流的整體變化特征有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

　　相關(guān)文章發(fā)表在國(guó)際知名期刊JGR上。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金，中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)，子午工程，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)項(xiàng)研究基金等項(xiàng)目的支持。

圖1：平靜期，佳木斯雷達(dá)(上)和北海道東雷達(dá)(下)在3 - 5波束(左)和12 -14波束(右)方向上分別獲得了不同季節(jié)(夏、秋分、冬季)45°- 56°MLAT區(qū)域的夜側(cè)視線(xiàn)方向速度分布(Kp≤2+)。時(shí)間按逆時(shí)針?lè)较蚍植肌?/div>