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青果期刊 | 空间中心：揭示等离子体层对周期性太阳风高速流的响应

青研之家

2025-11-21

导读：中科院空间中心李泉翰博士、何茂盛研究员等近期发表标题为《等离子体层对太阳风高速流的周期响应》的文章。

研究概要：

冕洞是太阳大气中磁场呈开放结构的区域，其内部温度较低、密度较小，可持续释放高速太阳风。在太阳活动周的下降阶段，冕洞由高纬向低纬迁移，使高速流更频繁抵达地球并影响空间环境。由于冕洞在经向上的分布不均，加之太阳自转（约27–28天）的调制，地球空间中会出现27–28天及其谐波（如9天、13.5天）等周期信号。此前，这些周期性变化已在热层和电离层多项参数中被观测到；相较之下，对磁层是否存在对应周期性的研究仍然不足。该研究利用磁层顶至极光全球探测成像卫星（IMAGE）和亚暴期间事件与宏观相互作用时空历史探测任务（THEMIS ）数据发现：在第23太阳活动周下降阶段的2005年与2008年，等离子体层顶的位置变化与太阳风速度存在显著反相关，并在特定时间尺度上表现出相干振荡。同时，美国相关卫星数据测得的电离层中纬度槽纬度也呈现类似的反相关特征。周期分析表明，这些参数均在上述年份呈现显著的9天和13.5天周期性。该研究揭示了周期性高速太阳风驱动下日—地耦合的关键特征，并为等离子体层与电离层中纬度槽之间的关联提供了新的观测证据。

（上）太阳风速度和（下）等离子体层顶位置的逐日变化呈现出显著的近9天的周期性变化

（上）太阳风速度和（下）等离子体层顶位置周期图展现出显著的近27、13.5、9天周期

核心PI

何茂盛	中国科学院国家空间科学中心

简介：

何茂盛，中国科学院国家空间科学中心研究员，博士生导师。2011年毕业于中国科学院地质与地球物理研究所获博士学位，随后去往德国康斯特大学作博士后研究工作，2013年任项目研究员，2016年去往德国莱布尼茨大气物理研究所担任项目研究员及研究员，2023年来到中国科学院国家空间科学中心任职，聘为研究员。

研究及招生方向：

1、大气层-电离层-磁层垂直耦合

2、大气波动的激发、传播与耗散

3、空间环境要素的经验建模与预测

4、平流层爆发性增温事件的空间效应与机制

5、类地行星电流系统的构成与演化

主要科研项目：

未公示。

文章信息：

上述研究成果发表于国际权威期刊《Geophysical Research Letters》。中国科学院国家空间科学中心李泉翰博士为文章第一作者，何茂盛研究员为文章通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金重点项目和面上项目等资助。

论文发表：

Li, Q.-H., He, M., Hao, Y.-Q., He, F., & Zhang, X.-X. (2025). Periodic response of plasmasphere to solar wind high-speed streams. Geophysical Research Letters.

点击文末“阅读原文”可查看相关原文。

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