空间中心科研人员在低电离层电场火箭试验研究方面取得突破

　　电场在低纬度电离层的电动力学过程中起着至关重要的作用。多项研究证明，电场在影响电离层参数方面发挥着主导作用。借助火箭、卫星等进行的原位测量技术可以提供准确的电离层电场信息，但是通常情况下，电离层电场的测量一般是在E区（90-120 km）或F区（250 km）进行，很少有在F1区开展的电场测量。

　　近日，中科院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室研究人员利用子午工程探空火箭上搭载的空间电场仪测量数据，分析得到了海南上空电离层F1区（约130-190 km）电场随高度分布的特点，并由此计算了等离子体的漂移速度。利用子午工程的DPS-4数字测高仪的数据，还得到了电离层F1区最大密度高度值（hmF1），并由此估算出了此处的中性风速度。

　　分析发现，在磁静期间的清晨5点至6点时段，低高度电场的水平分量比垂直分量要小得多，垂直电场在约176 km处出现最大值（图1），同时，F1区密度的最大值也出现在这个高度附近（表1和图2）。该项研究表明，垂直极化电场是由水平中性风驱动的。

　　此项研究首次获得并分析了东亚地区电离层电场的直接测量数据，首次获得了近赤道区约100—200公里高度电场特征的认识；利用火箭特殊姿态分析了海南地区电离层F1区电场的三维直流电场分布，并揭示了该区域176公里高度附近，最大电场强度与最大电子浓度以及中性风之间的内在关系。相关文章在线发表在SCIENCE CHINA Earth Sciences上。

　　相关链接和文章信息：http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11430-016-0123-5 

　　Li R K, Chen T, Man F, Jiang X J, Luo J, He Z H, Zhang H M, Wang L F, Liu C, de Meneses F C, Wang G J, Xu J Y . 2016. Characteristics of Low Altitude Ionospheric Electric Field over Hainan Island, China. Science China Earth Sciences, 59: 1–1, doi: 10.1007/s11430-016-0123-5

　　图1：火箭上升阶段测量得到的垂直电场和水平电场

　　表1 海南站DPS-4测量得到的hmF1

　　Station  Year  Day  Time  hmF1

　　Hainan 2013 April 05 05:50 174 km

　　图2：电子密度随高度的变化示意图