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基于张衡一号卫星观测的夜侧高纬电离层电场时空变化特征

李中暘,  黄建平,  李忠,  李文静,  泽仁志玛,  鲁恒新,  谭巧,  周娜,  韩莹

李中暘, 黄建平, 李忠, 李文静, 泽仁志玛, 鲁恒新, 谭巧, 周娜, 韩莹. 基于张衡一号卫星观测的夜侧高纬电离层电场时空变化特征[J]. 空间科学学报. doi: 10.11728/cjss2026-0058
引用本文: 李中暘, 黄建平, 李忠, 李文静, 泽仁志玛, 鲁恒新, 谭巧, 周娜, 韩莹. 基于张衡一号卫星观测的夜侧高纬电离层电场时空变化特征[J]. 空间科学学报. doi: 10.11728/cjss2026-0058
Spatiotemporal Characteristics of the Nighttime High-Latitude Ionospheric Electric Field Based on CSES Observations[J]. Chinese Journal of Space Science. doi: 10.11728/cjss2026-0058
Citation: Spatiotemporal Characteristics of the Nighttime High-Latitude Ionospheric Electric Field Based on CSES Observations[J]. Chinese Journal of Space Science. doi: 10.11728/cjss2026-0058

基于张衡一号卫星观测的夜侧高纬电离层电场时空变化特征

doi: 10.11728/cjss2026-0058
基金项目: 民用航天技术预先研究项目(D040203);中欧龙计划6期项目(dragon6-95407)

Spatiotemporal Characteristics of the Nighttime High-Latitude Ionospheric Electric Field Based on CSES Observations

Funds: Civil Aerospace Technology Pilot Research Project (D040203)
  • 摘要: 电离层电场是磁层-电离层耦合过程中的关键物理量,其时空分布特征对理解空间电动力学过程及空间天气演化具有重要意义。本文利用张衡一号卫星电场探测仪(EFD)在一年时间尺度内获取的重访轨道观测数据,在地心地固坐标系(ECEF)下系统研究了夜侧高纬电离层电场的时空变化特征。首先对电场三分量波形数据进行预处理,并统计分析其在65°S–65°N纬度范围内的全年分布结构;在此基础上选取多个固定纬度位置,对电场Y分量(Ey)的时间序列变化进行分析,以揭示其年内变化规律。同时利用电场仪VLF频段功率谱密度(PSD)数据,对11.5–12 kHz频段电场扰动能量的纬向分布及时间变化特征进行了统计研究。结果表明:在固定重访轨道条件下,电场三分量随纬度变化呈现稳定的大尺度空间结构,其中Ey对电场变化最为敏感,并在固定纬度位置上表现出明显的阶段性年内变化特征,且其变化幅度随纬度升高而增强。在VLF频段,功率谱密度整体呈现“中纬稳定、高纬增强”的空间分布特征,高纬区域更容易出现显著的电磁扰动增强事件。研究结果表明,夜侧高纬电离层电场及其电磁扰动能量在年内尺度上具有明显的时空变化规律。本研究为理解高纬电离层电动力学过程及磁层-电离层耦合机制提供了新的卫星观测证据。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2026-03-16
  • 录用日期:  2026-08-26
  • 修回日期:  2026-08-02
  • 网络出版日期:  2026-09-24

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