全林， 薛军琛， 胡小工， 李泠， 刘钝， 王东亚

1 北京跟踪与通信技术研究所， 北京 100094 2 中国科学院上海天文台， 上海 200030 3 中国电科22所， 青岛 266107

0 引言

磁暴是强环电流引起的全球性的磁场活动，可引起全球性的电离层和高层大气扰动，每次磁暴可持续十几小时到两天(Gonzalez et al., 1994).磁暴期间，磁层极区注入到电离层/热层系统的能量、动量和物质，在很短的时段内(几小时到一天)可急剧增加，极区电离层电场强度和极光高能粒子沉降显著增强，增强的极区电离层电场和电流导致的极区电离层/热层系统的焦耳加热增强，增强的高能粒子沉降会增强E区电离层电离、增大电导率(特别在夜间的E区)，显著放大焦耳加热.增强的焦耳加热会明显影响热层的成分和密度，减小氧氮比.增强的电场驱动了等离子体对流的增强，等离子体对流会拖曳中性大气，进而增强了极区热层中性风场.增强的焦耳加热也会严重地影响极区的水平中性压力梯度，改变热层中性风场.增强的极区热层风场把极区的高密度大气带到中低纬，形成了全球尺度的热层暴，随着热层状态的改变，全球电离层也发生了剧烈的变化，形成了全球尺度的电离层暴，进而影响GNSS信号的传播.

以往的研究使得我们对磁暴期间电离层扰动的基本规律有了基本的认识(Yeh et al., 1994; Prölss, 1995; Schlesier and Buonsanto, 1999)：在磁暴初始阶段，电离层电子密度可能会先出现一个持续几小时的增长相；初始相后便进入主相，持续时间为几小时到几天不等，主相期间电离层电子密度通常低于它之前的平均值(称为负暴)，但有时也会高于它之前的平均值(称为正暴)；……