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2013年7月13-14日磁暴期间中国低纬电离层不均匀体的时空演化OA

Case of the Ionospheric Irregularities in China Low Latitude during the Geomagnetic Storm on 13-14 July 2013

中文摘要英文摘要

研究了 2013年 7月 13-14日一次中等强度磁暴期间在中国低纬地区发生的电离层不均匀体事件.通常情况下,在北半球夏季,东亚扇区低纬电离层不均匀体不易产生,但是此次磁暴期间观测到显著的不均匀结构现象.利用中国地壳运动观测网(CMONOC)和香港卫星定位参考台站网(SatRef)地基 GNSS数据、深圳站(22.59°N,113.97°E)闪烁接收机 S4 数据、海南富克站(19.4°N,109.0°E)测高仪数据以及地磁观测数据等,分析了中国低纬度地区的电离层不均匀体的时空演化过程,并基于磁暴期间的空间环境参量对此次电离层不均匀体的激发机制进行分析.结果表明,磁暴期间出现的东向电场增强是促进此次电离层不均匀体发展的主要原因.同时,电离层不均匀体出现前测高仪观测到的卫星描迹表明,大尺度波状结构可能作为种子作用,为不均匀结构的产生创造了条件.此外,对比了S4 指数、ROTI、失锁这几种参量在此次事件中的响应,发现其在时间分布上大体一致,与电离层不均匀体的发生时间一致,但是在不均匀结构出现前约1 h出现的L2载波相位失锁应与本次事件无关.

This study investigates the effects of a moderate geomagnetic storm during 13-14 July 2013 on the development of ionospheric irregularities in the low latitude region of China.Although in the East Asian sector,ionospheric irregularities are relatively uncommon in July,unseasonal irregularities are observed during this geomagnetic storm.Ground-based GNSS data from Crustal Movement Observa-tion Network of China(CMONOC)and Hong Kong Satellite positioning Reference stations(SatRef),S4 index data from the Ionospheric Scintillation Monitor(ISM)at Shenzhen(22.59°N,113.97°E)station,ionosonde data from Fuke(19.4°N,109.0°E)station,and geomagnetic data are used to show the evolu-tion of the ionospheric irregularities in the low latitude region of China during the geomagnetic storm.Geomagnetic and solar activity parameters are used to analyze the generation mechanisms of the irregu-larities.It is shown that the eastward electric field enhanced by the geomagnetic storm is the major fac-tor contributing to the generation of the irregularities.Satellite traces in the ionograms before the onset of the irregularities indicate that large-scale wave structures acting as seed perturbations may also con-tribute to this event.Furthermore,it is found that the temporal distribution of S4 index and ROTI are generally similar(enhanced during 15:00-18:00 UT)and coincide with the time range of the irregulari-ties,but the distribution of L2 loss of lock is slightly different(occurring around 14:00 UT,about one hour earlier).These loss of lock occurrences are unrelated to this event.

高鸿宇;张东和;张雅彬;田耀宇;李科

北京大学地球与空间科学学院 北京 100871北京大学地球与空间科学学院 北京 100871中国电波传播研究所 电波环境特性及模化技术重点实验室 青岛 266107中国电波传播研究所 电波环境特性及模化技术重点实验室 青岛 266107北京大学地球与空间科学学院 北京 100871

天文与地球科学

电离层不均匀体电离层闪烁磁暴总电子含量(TEC)频高图

Ionospheric irregularitiesIonospheric scintillationGeomagnetic stormTotal electron contentIonogram

《空间科学学报》 2026 (3)

618-627,10

电波环境特性及模化技术国家重点实验室基金项目(6142403240301),国家自然科学基金项目(42474206)和子午工程项目共同资助

10.11728/cjss2026.03.2025-0128

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