南极中山站电离层F2层临界频率变化特征

对南极中山站数字式电离层测高仪1995～2002年观测数据的月中值进行了统计分析,揭示了中山站电离层F2层临界频率（foF2）的主要特征：foF2存在明显的日变化和年变化;日变化存在“磁中午异常”现象;年变化中中午foF2在太阳活动低年不出现“冬季异常”,在太阳活动高年出现“半年异常”,即两分点高于两至点.本文结合中山站所处的地理位置,考虑太阳辐射电离、磁层的驱动和中性大气成分变化等因素,分析了这些现象的产生机理.     

南极中山站与北极地磁活动相关性研究

本文利用南极中山站和新奥尔松（NAL）等5个北极站2000年9月到2003年3月共719天的地磁观测数据,以20 min间隔内地磁北向水平分量的互相关系数大于09为判据,对南北极地磁活动相关的发生率进行了统计,并与T89地磁模型得到的中山站共轭位置的分布进行了比较. 结果表明,南北极地磁活动相关的发生率与台站位置、季节、地方时和地磁活动性有着密切的关系. 在北极的5个台站中朗伊尔站（LYR）与中山站地磁相关的时间最多（占17%）;在两分季发生相关的情况比冬季和夏季多;在傍晚发生相关的情况最多,中午发生相关的情况最少;地磁活动较强时,相关的情况比地磁宁静时更多一些.     

关于暴时电离层电流分布的南北半球不对称性

采用国际上广泛认可的高层大气和电离层经验模式提供的各种参数, 通过电离层电流连续方程, 计算出强磁暴条件下6月至日和12月至日内, 磁纬±72°和磁地方时00:00～24:00之间电离层电场、电流等的分布. 计算中考虑了地磁和地理坐标间的偏离; 除中性风场感生的发电机效应外, 还包含了磁层耦合(极盖区边界的晨昏电场和二区场向电流)的驱动外源. 结果表明, 6月至日时, 磁层扰动自极光区向中低纬的穿透情况在南、北半球内基本接近, 北半球内略强; 但12月至日时, 呈现明显的不对称性, 南半球的电流穿透远强于北半球, 而电场的穿透则是在北半球更强. 无论南北半球, 在中高纬地区, 午夜至黎明时段出现较强的东向电场分量, 其[WTHX]E×B[WTBZ]的向上漂移效应, 正是解释我们以往不少研究现象中所期盼的物理机制.     

极区电子沉降对电离层影响的模拟研究

在极区电离层模式中,考虑了软电子沉降引起的电离,并对差分方法的应用提出了改进意见.模拟了不同特征的沉降电子对极区电离层的影响,发现平均能量低的电子束能够形成明显的电离层F层,平均能量较高的电子束能使得最大电离的高度下移,形成明显的E层,甚至其电子浓度高于F层.将电子沉降的卫星测量结果作为电离层模型的输入,所得F层临频与观测结果符合较好.通过分析中山站电离层统计结果,综合电子沉降在极隙区的分布特征和上述模拟结果,认为中山站磁中午现象主要由电子沉降所致.     

1989年3月13日磁暴的亚极光区电离层效应

利用南极长城站（６２°１３′Ｓ，５８°５８′Ｗ）频高图和磁照图研究了１９８９年３月１３日磁暴的亚极光区电离层效应。在紧接着磁暴急始后Ｆ层的虚高ｈ′Ｆ急剧上升，临频ｆ０Ｆ２急剧下降，然后出现扩展Ｆ并持续几小时。在磁暴主相，电离层出现严重的吸收，但有时仍能观测到ｈ′Ｆ的增加和伴随着的ｆ０Ｆ２的降低。在磁暴急始后的第二和第三个晚上观测到极光型Ｅｓ和夜间Ｅ层，其峰值电子浓度高达７．５×１０５ｅｌ／ｃｍ３，文中讨论了造成这些现象的原因。在同一经度扇区的４个电离层站的ｈ′Ｆ和ｆ０Ｆ２的行为表明，观测站的纬度越高出现的吸收越严重，ｆ０Ｆ２呈下降的时间越长。     

Seasonal characteristics of F region in lower solar activity period at Zhongshan Station, Antarctica

Based on data of Digisonde Portable Sounder-4 (DPS-4 ) in 1995 -1997. we have analyzed the seasonal variations of F region at Zhongshan Station (69. 4°S,76. 4°E ). During the summer of Zhongshan Station, F region ionization is mainly controlled by the solar ultraviolet radiation. Similar to the phenomena in mid-latitude area, the value f0F2 is changed with local time. During equinox scasons, soft electron precipitation from the cusp/cleft region seems significant, f0F2 is changed with rnagnetic local time, and shows the magnetic noon phenomenon. In winter. the effect of the solar radiation on the F region is less than that of summer. Instead, F region is affected by particle precipitation from cusp/cleft region as well as polar plasma convection, there fore, the diurnal variation of f0F2 is more complex and shows two peaks. F region occurs all day in summer. and seldom appears at midnight in equinox.In winter, F region shows two minimums, one is at midnight and the other is at afternoon cusp. Further analysis of the F region spread indicates that in winter the aurora oval passes over the Zhongshan Station is at 1100 UT - 1500 UT.     

南极中山站电离层的极区特征

本文利用1996年的电离层数字测高仪DPS-4所测的f0F2、f0E以及美国NOAA和DMSP卫星观测估算的半球功率指数和午夜极光区赤道侧边界纬度等资料,考察中山站电离层的极区特征。结果表明,在太阳和地磁宁静环境下,冬季极夜磁正午中山站处于极隙区中心时,电离层内的电离密度达全天的最大值;上、下午各有数小时间隔位极光带内时,高能粒子的电离作用也很重要;夜间进入极差区后,电子密度则很低。夏季极昼时,太阳EUV辐射的电离效应使电离层电离密度比冬季值大许多,而且,日变化的最大值时间也提前了1~2h,强磁扰时,极隙区和极光带均向低纬侧移动;中山站上空的电子密度会大幅度下降。在中等扰动环境下情况要加复杂：磁正午前后极隙区内软粒子沉降的电离强度有所减小,而上、下午极光区的高能粒子电离则有较大增加。     

中挪极地科学国际研讨会召开

在国家科学技术部、国家海洋局、国家自然科学基金会、国家海洋局极地考察办公室、上海市科委、挪威国家研究理事会的支持下 ,由中国极地研究所承办的“中挪极地科学国际研讨会”(China- NorwayInternational Symposium on Polar Science)于 2 0 0 1年 7月 3 0日 - 8月 3日在上海召开。　　来自挪威的 1 8名科学家和来自中国极地研究所、国家海洋局第一、第二、第三海洋研究所、中国科学院海洋研究所、中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院电子学研究所、中国电波传播研究所以及北京大学、武汉大学、大连理工大学等单位的 3 6名科…     

南极的日地物理观测研究

南极是进行日地物理观测研究的重要场所。本文介绍在南极进行的日地物理观测研究的过去和现状，评述这一领域国际研究的动向和展望未来的发展     

The high-latitude ionospheric phenomena observed by DPS-4 at Zhongshan Station, Antarctica

Ionograms, which were obtained from February 1995 to January 1999 by a Digisonde Portable Sounder-4 (DPS-4) at Zhongshan Station in Antarctica, have been scaled. The ionograms interpretation has shown various ionosphcric phcnomena occurred in the cusp region. They are particle precipitation effects in the E region. F region magnetic noon phenomena, slant Es phenomena and lacuna. F layer irregularity zone (FLIZ) phenomena, and auroral oval identification. Typical examples of ionograms and ionogram sequences observed at Zhongshan Station are displayed in this paper.