2021年11月4日和2022年3月13日两次地磁暴期间，中国南部电离层的不规则现象与风暴引发的EPBs（电离层扰动）有关

《Advances in Space Research》：Ionospheric irregularities over south China associated with storm-induced EPBs during two geomagnetic storms of 4 November 2021 and 13 March 2022

　　

黄克志|于涛|邓坤|王舒|严向翔

摘要

本研究分析了2021年11月4日和2022年3月13日发生在中国南部的两次风暴期间，日出前赤道等离子体泡（EPB）及其相关电离层不规则现象的发生情况，这些现象具有不同的尺度大小。分析数据来源于水平地磁场（H）观测、GPS总电子含量（TEC）和GPS闪烁S₄指数监测、电离层探测仪观测，以及Swarm卫星上的原位电子密度（Ne）观测。主要结果表明，在2021年11月4日的风暴起始阶段和2022年3月13日的风暴主要阶段，都观察到了新的风暴诱导的日出前赤道等离子体泡（EPB）。在这两次地磁风暴中，向东的DDEF（地磁偶极矩）在日出前EPB的形成中起到了重要作用，这一现象通过IMF（地球磁场）的短期变化得以确认。具体表现为$B_{\mathrm{z}}$' role="presentation">$B_{\mathrm{z}}$（IEFy）向南（向东）的转变，这与正或负的EEJ（电离层电场）偏差相匹配。在这些风暴的主要阶段，风暴诱导的日出前EPB从赤道漂移到中国南部的电离层，在那里尺度为几百米的电离层不规则现象逐渐消散，而尺度约为6公里的电离层不规则现象则逐渐形成。尺度为几百米的电离层不规则现象的消散导致了GPS闪烁现象，这种现象可以通过$S_4\ge 0.3$' role="presentation">$S_4\ge 0.3$来识别，这是赤道向热层风的作用结果。