雷久侯，李若曦，任德馨，翁利斌，阮海炳

1 中国科学技术大学地球和空间科学学院 中国科学院近地空间环境重点实验室，合肥 230026

2 国防科技大学气象海洋学院，长沙 410015

3 南京信息工程大学遥感与测绘工程学院，南京 210044

0 引 言

热层大气受到太阳辐射、太阳风-磁层-电离层相互作用、太阳能量粒子注入以及低层大气波动等输入能量的综合作用，呈现复杂的时空变化特征（Hargreaves, 1992）.太阳辐射作为热层大气十分重要的能量输入，对热层有着显著的影响（Knipp et al., 2004）.日夜更替造成热层接收到的太阳辐射周日变化、太阳自转导致太阳辐射的27 天周期变化、地球公转引起的季节和年际变化，以及与太阳活动相关的11年周期变化等，这些因素都会显著影响热层大气物理化学性质（Jacchia, 1959a;Kasprzak and Newton, 1976; Paetzold and Zschörner,1961; Sharp et al., 1978）.如图1 所示，以北京地区所在经纬度大气温度和密度为例，低热层温度随高度增加而迅速增加，直至150～200 km 处温度逐渐趋于恒定，称为逃逸层温度.日侧逃逸层温度在太阳活动低年大约为750 K，在高年则可达1 400 K，温度差异接近100%.热层大气密度随高度增加呈指数衰减，而且受太阳活动的显著调制.在600 km 高度区域，热层大气密度在太阳活动高年时比低年时约有两个数量级的变化.耀斑、磁暴等太阳爆发事件可对热层大气造成短时间尺度剧烈的扰动（Bruinsma et al., 2006; Lei et al., 2011, 2012; Liu et al.,2010, 2011; Lühr et al., 2004; Sutton et al., 2005）.低层大气扰动也会通过波动等方式影响热层大气（Yiğit et al., 2016）.

图1 利用MSISE00 热层大气经验模型获得的北京地区所在经纬度（116°E，40°N）大气分别在太阳活动高年与低年的温度（a）和密度（b）随高……