夜间热层质量密度的赤道异常?

【作者】 马瑞平； 徐寄遥；

【机构】 中国科学院空间科学与应用研究中心空间天气学重点实验室；

【摘要】 利用CHAMP星载加速度计探测的2002-2007年高-空覆盖的质量密度数据,研究了385km高度夜间大气质量密度的纬度分布特征。结果发现,夜间热层质量密度存在明显的赤道异常现象。其特征是地理赤道区出现密度峰值,而在赤道两侧±30°附近出现密度极小。这种夜间质量密度赤道异常(NEMA)的密度纬度分布与较早发现的白天热层质量密度赤道异常相反。白天赤道异常的密度在地磁赤道附近密度出现极小,而在地磁±20°附近出现密度极大。单日夜间密度赤道异常的峰谷比有时超过1.4,2002-2004年的平均峰谷比大约是1.036,2005-2007年的平均峰谷比达到1.057。夜间密度赤道异常具有明显的南北半球不对称性,北半球异常幅度大于南半球。夜间赤道异常大约从23LT开始产生,02-04LT达到极大,06LT前后结束。太阳活动较低的2005-2007年,夜间赤道异常的相对幅度明显大于太阳活动较高的2002-2004年。同样条件下,NRLMSISE00模式预报的质量密度也有相似的夜间赤道异常现象,但是其幅度稍小于CHAMP探测。用热层电离层中间层能量耦合的全球环流模式(TIMEGCM)进行模拟,再现了夜间赤道异常的大部分观测事实。热层大气潮汐风的输运可能是产生夜间赤道异常的主要因素。确切原因还需要利用更多探测数据和数值模拟来验证。更多还原