威德爾海異常（Weddell Sea Anomaly, WSA）表現(xiàn)為南太平洋至南美洲區(qū)域內在夜間出現(xiàn)電子密度周日峰值。傳統(tǒng)理論將其歸因于夏季的長時間光電離和中性風驅動的電離層抬升，但熱層-電離層理論模式TIEGCM至今無法重現(xiàn)該現(xiàn)象（圖1左），這已成為電離層研究中一項備受關注的問題。

中國科學院國家空間科學中心太陽活動與空間天氣全國重點實驗室的特別研究助理李泉翰、研究員何茂盛及其合作者，引入了一種觀測數(shù)據(jù)驅動的等離子體擴散通量計算方法，以優(yōu)化TIEGCM的上邊界條件，顯著提升了模式對WSA的模擬能力（圖1右）。模擬結果表明，約地方時22:00，下行等離子體擴散成為WSA的主要等離子體來源，其貢獻與光電離相近（圖2）。

該研究成果為WSA的形成機制提供了新見解，凸顯了等離子體擴散在電離層動力學中的重要性。相關論文發(fā)表在國際期刊 Geophysical Research Letters上。

Li, Q.-H., He, M., Wang, W., Zhang, S.-R., Qian, L., Aa, E., & Wang, D. (2025). The role of downward plasma diffusion in the ionospheric nighttime Weddell Sea Anomaly. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL115318. https://doi.org/10.1029/2025GL115318

圖1? （左）原TIEGCM模式和（右）擴散通量改進模式的電離層峰值電子密度模擬結果。

圖2? 光化學和輸運過程對電離層峰值電子密度增強的貢獻

（供稿：天氣室）