The GPS global detection of the ionospheric response to solar flares
这位作者提出了一种新技术的概念，用于全球探测自然和技术造成的大气扰动，其基础是使用国际全球定位系统网络对电离层总电子含量进行相位测量。TEC的时间依赖性获得的GPS网络的一组间隔的接收器同时为整个“可见”（在给定的时间间隔）的GPS卫星（多达5-10颗卫星）。这些系列在选定的振荡周期范围内进行滤波，滤波使用的算法用于非等距GPS相控阵列天线阵列的信号的时空分析，其足以检测到的干扰。分析了在探测太阳耀斑的电离层响应时使用GLOBDET的可能性。在这种情况下，最好对TEC的滤波序列进行相干求和。选取了1999年7月29日和1999年12月28日的两个强脉冲耀斑作为实例，说明了该方法的实际应用。
2000-07-10 physics.geo-ph
A PIM-aided Kalman Filter for GPS Tomography of the Ionospheric Electron Content
我们开发了一个基于PIM的功能与卡尔曼滤波器的随机层析成像的形式主义，其中与四维电离层随机层析成像的反演问题进行了正则化。为了保持一致性，GPS数据用于以3DVAR方式动态地选择最佳PIM参数。我们演示了摄取GPS（IGS和GPS/MET）数据到一个参数化的电离层模型，用于选择一组参数，最大限度地减少了合适的成本功能。将得到的PIM拟合模型与直接3D体素断层扫描进行比较。我们证明了这种方法分析IGS和GPS/MET GPS数据的价值，并提出我们的结果在电离层电子密度的4D模型。
1998-07-17 physics.ao-ph physics.geo-ph
Ionospheric effects of the solar flares of September 23, 1998 and July 29, 1999 as deduced from global GPS network data
本文介绍了1998年9月23日和1999年7月29日全球电离层对太阳耀斑响应的首次GPS测量数据。该分析使用了由作者之一（E. J. M. E。L.）。该方法的实质是，对电离层总电子含量的变化进行适当的滤波和相干处理，电离层总电子含量是根据全球定位系统数据确定的，同时对分析中使用的所有台站的整套可见（在给定的时间间隔内）全球定位系统卫星进行处理。结果发现，TEC的波动，通过去除TEC的线性趋势与约5分钟的时间窗口，是相干的所有站和波束的GPS卫星在地球的阳面。TEC响应的时间分布类似于耀斑期间硬X射线发射变化的时间行为，在能量范围为25-35 keV，如果在电离层中的电子密度扰动的弛豫时间为50-100 s的顺序被引入。在地球的夜面还没有发现这样的影响。
2000-07-12 physics.geo-ph
Polar ionospheric currents and high temporal resolution geomagnetic field models
在CHAOS框架内提出一种共同估计极区电离层场气候模型与内部及磁层场的新方法，有效降低了极区电流对核磁场时间导数的污染，并揭示了内部场模型中的年度振荡现象。
2023-09-08 physics.geo-ph physics.space-ph
A method to establish GPS grid ionospheric correction model
电离层的影响是GPS定位导航中最大的误差源之一。因此，建立实时电离层改正模型来消除或减轻电离层影响是可行的。本文提出了一种新的方法--Hardy函数插值法，利用SIGAN网的连续GPS数据建立了长江三角洲地区高精度格网电离层模型（GIM），并对GIM计算TEC的内外精度进行了评价。结果表明，采用哈代函数插值方法可以较好地建立长江三角洲地区实时、高精度的GIM。由GIM得到的TEC内外精度均小于0.3m，优于WAAS距离权函数法和球谐函数法。此外，还利用这些方法对长江三角洲地区TEC的季节变化进行了初步调查和分析。
2010-10-12 physics.geo-ph physics.space-ph
Seismic-ionospheric disturbances in ionospheric TEC and plasma parameters associated with the 14 July 2019 Mw 7.2 Laiwui earthquake detected by the GPS and CSES
通过对GPS全球电离层图（GIM）的总电子含量（TEC）数据和中国地震电磁卫星（CSES）等离子体参数数据的交叉有效性分析，发现了2019年7月14日莱芜Mw7.2地震相关的地震电离层扰动特征。在区分太阳和地磁活动后，在地震前1天，3天和8天（2019年7月14日）在震中周围发现了三个正时间异常，以及地震后6天的负异常，这也与经纬度时间（LLT）图中的TEC空间变化相吻合。为了进一步证实这些异常，利用移动平均法（MMM）分析了CSES上的朗缪尔（Langmuir）探测器和等离子体分析仪（PAP）记录的电离层等离子体参数（电子、O+和He+密度），结果表明，在震前第2、4和7天，沿震中轨道的电离层等离子体参数也有明显的增强。为了使研究更有说服力，扰动轨道与其相应的四个最近的重访轨道进行了比较，其结果确实表明存在与莱芜地震有关的等离子体参数异常。这些结果表明，GPS和CSES观测到的电离层异常扰动与莱芜7.2级地震有很强的相关性，同时也强烈地表明了地震区电离层异常的存在
2021-02-06 physics.geo-ph physics.space-ph
Ionospheric response to Strong Geomagnetic Storms during 2000-2005: An IMF clock angle perspective
本文介绍了赤道电离层对2000-2005年期间（第23个太阳活动周的下降阶段）发生的11次强到强磁暴的响应。分析已使用国防气象卫星计划（DMSP）的全球离子密度图进行。观测结果表明，在91%的情况下，日落后赤道不规则性发生在行星际磁场（IMF）钟角由北向南转换后的3 h内，这说明了除了IMF Bz外，IMF By在电场瞬发穿透（PPEF）过程中所起的重要作用.这是对先前报道的（Ray等人，2015年）从南部IMF Bz穿越-10 nT产生ESF的4 h窗口。
2020-08-15 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Multi-instrument constraints on a hemispherically asymmetric positive ionospheric storm in the 60-180 deg E sector during the 12-13 November 2025 geomagnetic storm
Institute of Earthquake Forecasting, China Earthquake Administration（中国地震局地震预测研究所）；National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家空间科学中心）；Department of Land Surveying and Geo-Informatics, The Hong Kong Polytechnic University（香港理工大学土地测量及地理资讯学系）；Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia（意大利国家地球物理与火山学研究所）；Space Research Institute, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院太空研究所）
研究2025年11月12-13日强烈地磁风暴期间60-180度E区域电离层响应，利用多仪器数据揭示半球不对称正TEC风暴特征及复杂机制。
2026-03-15 physics.geo-ph physics.space-ph
Radio and optical observations of large-scale traveling ionospheric disturbances during a strong geomagnetic storm of 6-8 April 2000
本文给出了2000年4月6-8日强磁暴最大相期间中纬度大尺度电离层行波扰动的基本特征。利用位于俄罗斯和中亚的GPS接收机数据研究了总电子含量（TEC）的变化。位于日地物理研究所观测站的光学仪器FENIX也测量了中层顶和大气层高度对这场风暴的夜光响应，（51.9度）。N，103.0度。E）和MORTI位于电离层研究所的天文台（43.2度。N，77.0度。E）。在伊尔库茨克对中心高度为90、97和250 km的大气层的O（557.7 nm、630.0 nm、360-410 nm和720-830 nm）辐射进行了观测，在阿拉木图对中心高度为95 km的大气层的O_2（866.5 nm）辐射进行了观测。在阿拉木图还测量了f_0F2和F2层的虚拟高度的变化。对包括Dst导数最大值的时间间隔17.00-21.00 UT进行数据分析。结果表明，风暴引起的大尺度孤立波，持续时间为1小时，锋宽为5000 km，以200 ms-1的速度向赤道方向移动，移动距离不小于1000 km。TEC的干扰，基本上显示在F2区域的最大值的电子含量的抑郁症，揭示了一个良好的相关性与日益增长的夜光发射，TEC和发射变化的最大值之间的时间转移是不同的不同海拔高度。
2001-04-23 physics.geo-ph
Scintillations in Southern Europe during the geomagnetic storm of June 2015: analysis of a plasma bubbles spill-over using ground-based data
针对2015年6月地磁暴中赤道等离子体泡向北溢出至南欧的罕见现象，结合多源数据分析不同尺度电离层不规则结构特征，明确区域电离层扰动规律及监测的重要性。
2024-12-09 physics.geo-ph physics.space-ph
Assessment of the Performance of Ionospheric Models with NavIC Observations during Geomagnetic Storms
本文评估了全球经验模型的性能：国际参考电离层（IRI）-2016和NeQuick 2模型推导的电离层总电子含量（TEC）与印度星座导航（NavIC）/印度区域导航卫星系统（IRNSS）估计的TEC在磁暴条件下。本研究是在Incident上空进行的（地理：22.52 $^{\circ}$ N 75.92 $^{\circ}$ E，磁倾角：32.23 $^{\circ}$ N，靠近印度区赤道电离异常（EIA）区域的北峰）。对当前太阳周期衰退阶段的强风暴（2017年9月6日至10日）、中等风暴（2017年9月26日至30日）和轻度风暴（2018年1月17日至21日）进行了分析。据观察，与NavIC观测到的TEC相比，IRI-2016和NeQuick 2得出的TEC都被低估了，因此无法预测该地区TEC的风暴时间变化，需要NavIC的真实数据才能更好地预测可变的印度经度扇区。
2020-05-22 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
A decade of the fast-varying ionospheric and magnetospheric magnetic fields from ground and multi-satellite observations
本文提出一种联合地面与多卫星观测的地磁场建模方法，可同时分离电离层、磁层和内部感应磁场，并利用2014至2023年数据获得球谐系数时间序列，提升空间天气预报能力。
2025-03-10 physics.geo-ph physics.space-ph
Ionospheric response to the total solar eclipse of June 21, 2001
讨论了2001年6月21日日全食期间电离层响应的主要参数的测量结果。这项研究的基础上使用的数据，从三个站的全球定位系统网络位于非洲的全食带的地区。这一时期的特点是地磁扰动水平较低（Dst指数从-6到22 nT不等），这大大缓解了探测电离层对日食反应的问题。一项分析表明，所有全球定位系统台站的总电子含量都明显减少（降低）。TEC的最小值之间的延迟相对于日食全食是9-37分钟。TEC的抑郁症的深度和持续时间分别为0.5-0.9 TECU和30-67分钟，分别。在这项研究中获得的结果与早期的测量和理论估计是一致的。
2002-01-24 physics.geo-ph
Global ionospheric response to a periodic sequence of HSS/CIR events during the 2007-2008 solar minimum
本文研究了高速太阳风流/共转相互作用区（HSS/CIR）对全球电离层的影响。在2007年12月1日至2008年4月29日期间确定了一系列10个这样的事件，其特征在于在频域中对应于27，13.5，9和6.75天的主要频谱峰。太阳风磁场、速度和质子密度的谱以及地磁指数AE和SYM-H的谱仅受这些特征的支配。相比之下，电离层NmF 2和在较小程度上hmF 2光谱具有复杂得多的结构，副峰添加到或取代主峰。我们认为，这是磁层-电离层耦合的非线性性质的证据，特别是在NMF 2电离层响应突出。此外，我们表明，hmF 2是更密切相关的比NmF 2的所有参数描述的太阳风和地磁活动。最后，电离层的响应显示出更高的相关性比任何其他太阳风参数Bz，更高的SYM-H比AE，这表明，对于频谱的低频部分，高纬度焦耳加热和粒子降水的迅速渗透电场在支配的电离层响应地磁活动，在这种情况下的HSS/CIR事件序列中发挥次要作用。
2021-05-14 physics.ao-ph physics.geo-ph physics.space-ph
A case study of the mid-latitude GPS performance at nighttime during the magnetic storm of July 15, 2000
以2000年7月15日的磁暴为例，研究了中纬度地区GPS导航系统在夜面的性能与地磁扰动水平的关系。调查是根据通过互联网提供的全球全球定位系统的数据进行的。结果表明，GPS相位滑移的数量随着扰动水平的增加而增加，并且Dst变化率与滑移频率之间存在良好的相关性。进一步表明，滑动的相对频率也具有明显的方位依赖性。GPS信号的相位滑移可能是由电离层E层的小尺度不规则散射引起的。相位滑移特征表明Farley-Buneman不稳定性是一种合理的物理机制，是负责形成地磁场对齐的不规则性。使用同时测量的后向散射信号的特性，从伊尔库茨克非相干散射雷达和现有的模型，这种不规则性，我们估计的数量级的预期相位波动的GPS信号在几度。
2002-02-20 physics.geo-ph
Comparative studies of Ionospheric models with GNSS and NavIC over the Indian Longitudinal sector during geomagnetic activities
本文介绍了最新版本的全球电离层模型的性能的风暴时间比较分析：国际参考电离层（IRI）2016，NeQuick 2（NeQ）和IRI扩展到等离子体（IRI-P）2017关于印度星座导航（NavIC）和全球导航卫星系统（GNSS）导出的电离层总电子含量（TEC）。该分析是在2017年9月至2018年11月期间不同的地磁风暴条件下进行的，处于太阳周期24的下降阶段。分析了位于赤道电离异常北峰附近的INDERNET的TEC数据以及位于异常峰以外的勒克瑙、位于异常峰与磁赤道之间的海得拉巴和位于磁赤道附近的班加罗尔的全球导航卫星系统国际服务站的数据。在风暴期间，模型普遍高估，但IRI-P除外，它与2017年9月7日（2017年9月的强风暴期间）从异常峰周围的台站观察到的增强相匹配（偏移约3 - 5 TECU）。其他两个模型未观察到显著匹配。IRI-P的这种匹配归因于等离子体层的贡献以及将测得的TEC值同化到该模型中的能力。在本研究中，据我们所知，第一次比较的经验模型得出的TEC与NavIC和GNSS测量从异常波峰位置，结合IGS观测从磁赤道的位置超出异常波峰，进行地磁干扰条件。由于NavIC卫星位于更高的高度（约36000公里），将NavIC数据纳入现有模型可以更好地预测印度次大陆的电离层。
2020-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
The use of GPS-arrays in detecting shock-acoustic waves generated during rocket launchings
本文研究了火箭发射过程中产生的声冲击波（SAW）的形式和动力学。我们已经开发了一种方法，用于确定SAW参数（包括波矢量的角特性，和SAW相速度，以及朝向源的方向），使用GPS阵列，其元素可以选择出一个大的GPS站的全球GPS网络。1998年和1999年从拜科努尔和肯尼迪航天中心发射综合体发射质子号和航天飞机运载火箭（LV）对电离层影响的个案研究说明了该方法的应用。研究表明，尽管LV特性不同，但所有发射的电离层响应都具有与冲击波形式相对应的N波特性，而不管干扰源（火箭发射、工业爆炸）如何。SAW周期T为270- 360 s，在平静和中等地磁条件下，振幅超过TEC背景波动的标准差至少2 - 5倍。SAW波矢量的仰角高度角在30度到60度之间变化，并且SAW相速度（900-1200 m/s）在电离层F区最大值的高度处接近声速。
2000-07-13 physics.geo-ph
Spectral characteristics of ionospheric scintillations of UHF radiosignal near magnetic zenith
本文介绍了伊尔库茨克非相干散射雷达（IISR）在地磁静止和扰动条件下对天鹅座-A辐射源在地球电离层闪烁的观测结果。IISR用于电离层测试的闪烁法确定了菲涅耳频率和功率截止-频谱特征通常与电离层等离子体不规则性的速度和空间频谱有关。我们还使用IGFR磁场模型来描述离散射电源闪烁谱的形状与射电源方向相对于地磁场的关系。观测到的磁天顶S_4指数的增加是由闪烁谱展宽所决定的。我们还评估纬向速度观测到的电离层的不规则性为~10米/秒，假设不规则性出现在高度的F2层最大的电离层。
2017-02-07 physics.ao-ph physics.geo-ph physics.space-ph
First results of Low-latitude Ionospheric Irregularities measured by NavIC and GPS near the Anomaly Crest and the Magnetic Equator
电离层不规则性研究是了解电离层物理及其相关过程的重要方面，特别是在低纬度地区。然而，同时测量（利用NavIC和全球定位系统的L波段信号）的印度经度部门的不规则规模大小，还没有得到广泛的解决。为了解决这个问题，本文提出了同时表征低纬度电离层的不规则性超过了一个位置附近的北EIA波峰（地磁：$^\circ$ N 22.52，$^\circ$ E 75.92，地理倾角32.23 $^\circ$ N）和位置（海得拉巴：17.41 $^\circ$ N，78.55 $^\circ$ E地理和磁倾角21.69 $^\circ$ N），在波峰和磁赤道之间，利用印度导航系统，NavIC和GPS L5信号C/N $_o$变化，以使用功率谱密度（PSD）分析确定电离层不规则尺度大小的范围。研究时间跨度为2017年9月至2019年9月，涵盖了太阳活动周期24下降阶段的扰动和平静时间条件。观测表明，不规则尺度的大小范围从500米到6公里。这项研究第一次显示了在不同的太阳和地球物理条件下电离层闪烁的时间PSD的性质，通过测量不规则尺度的大小，利用NavIC和GPS从EIA北部波峰附近的位置和波峰和磁赤道之间的同时观测，确保对地球敏感的印度次大陆电离层的适当表征。
2023-01-24 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Predicting low-latitude ionospheric Total Electron Content (TEC) over the Indian sector under variable space weather conditions using solar wind parameters
Indian Institute of Geomagnetism（印度地磁研究所）；School of Environmental Science, Jawaharlal Nehru University（贾瓦哈拉尔·尼赫鲁大学环境科学学院）
本研究提出一种不依赖磁情指数的神经网络模型，利用太阳风参数和F10.7通量预测印度区域TEC，在磁暴期间保持良好精度，适用于区域预报和临近预报。
2026-09-22 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Magnetospheric disturbances, and the GPS operation
本文研究了GPS导航系统中相对相位滑移密度与地球磁层扰动水平的关系。这项研究的基础是使用从全球定位系统网络中通过因特网获得的选定数据，同时处理的接收站数目从160个到323个不等。分析使用了1999-2000年期间的四天，地磁场扰动指数Dst的值从0到-300 nT。在强磁暴期间，中纬度地区的相对相位滑移密度至少比磁力宁静天的相对相位滑移密度高出一到两个数量级，并且达到总观测密度的几个甚至10%（对于某些GPS卫星）。此外，位于地球向阳面的全球定位系统卫星的相位滑移水平比位于地球相反面的卫星的相位滑移水平大5-10倍。在本研究中检测到的地磁扰动期间，相位滑移密度的增加与电离层不规则性强度的增加高度正相关，这表明滑移的增加是由电离层不规则性对GPS信号的散射造成的。
2000-12-15 physics.geo-ph
Rayleigh and acoustic gravity waves detection on magnetograms during the Japanese Tsunami, 2011
地磁场的连续观测在未来海啸灾害的预防和海啸预报中具有重要的应用价值。在这项工作中，我们能够检测到第一次瑞利和电离层声波重力波传播的Z分量的地磁场由于日本海啸，2011年海啸到来之前。获得了震中近场和远场的地磁测量结果。此外，这些波在海啸到达后几分钟到几小时内被检测到。因此，这些结果是非常令人鼓舞的，并证实了地磁场监测可以在海啸预警系统中发挥重要作用，并且可以在海啸引起的电离层波传播模型中提供额外的信息。
2015-08-03 physics.geo-ph physics.space-ph
Degradation of signals and operation failures of radio engineering satellite systems during geospace disturbances accompanied by abrupt changes in the geomagnetic field
在强磁暴期间，电离层无线电信号的距离、频率多普勒频移和到达角的测量误差至少超过磁力宁静天的测量误差一个数量级。这可能是目前卫星无线电工程导航、通信和雷达系统以及超长基线无线电干涉测量系统性能下降的原因。中纬度地区的相对相位滑移密度比磁静磁力宁静日的平均值至少高出1 ~ 2个数量级，这只占GPS观测总密度的百分之几。此外，位于地球向阳侧的GPS卫星的相位滑移水平比地球相反侧大5-10倍。
2002-12-17 physics.geo-ph
Effects of the August 11, 1999 total solar eclipse as deduced from total electron content measurements at the GPS network
本文给出了1999年8月11日日全食电离层响应的基本参数测量结果。我们的研究是基于使用的数据，从大约70个GPS站位于附近的日食全食阶段在欧洲。日食期间的特点是地磁扰动水平较低（Dst -变化范围为-10至-20 nT），这大大缓解了探测电离层对日食反应的问题。我们的分析揭示了一个定义明确的影响，减少（抑郁症）的总电子含量（TEC）的所有GPS站。在日食路径附近，TEC最小值相对于全食相位的延迟从格林尼治经度（10：40 UT，LT）的4 min逐渐增加到经度16度（12：09 LT）的8 min。TEC下降的深度和持续时间分别为0.2- 0.3TECU和60分钟。在这项研究中获得的结果是在良好的协议与早期的测量和理论估计。
2000-07-10 physics.geo-ph
Towards the azimuthal characteristics of ionospheric and seismic effects of "Chelyabinsk" meteorite fall according to the data from coherent radar, GPS and seismic networks
本文根据GPS接收机、相干检波雷达EKB SuperDARN和地震台网络的数据，对"车里雅宾斯克“陨石的电离层方位特性和地震效应进行了研究。结果表明，在火流星爆炸后6-14分钟，GPS网观测到了TID的锥形波前，解释为弹道声波。典型的TID传播速度为661+/-256 m/s，这对应于240 km高度的预期声波波速。在火流星爆炸后14分钟，在200公里的距离上，我们观测到了一个球面波阵面的TID的出现和传播，这被解释为内部声波的引力模。该TID的传播速度为337+/-89 m/s，与类似情况下这些波的传播速度相对应。在EKB SuperDARN雷达上，我们观察到在接近垂直于陨石轨迹的方位角扇区中的TID。所观测到的TID速度（400 m/s）和方位特性与120- 140 km高度上的弹道波传播模型有很好的相关性。结果表明，垂直地震振幅的方位分布可以用垂直走滑破裂模型来定性描述，该破裂以1 km/s的速度沿陨击轨迹传播约40 km。这些参数对应于弹道波峰值通过地面传播的方向和速度。结果表明，高空大气中陨石的超音速运动和燃烧所产生的弹道波模型，能满意地解释EKB SuperDARN相干雷达和GPS接收网观测到的各种电离层方位效应，以及远距离地震波的方位特性。
2015-06-19 physics.ao-ph physics.geo-ph physics.space-ph
Semi-annual, annual and Universal Time variations in the magnetosphere and in geomagnetic activity: 4. Polar Cap motions and origins of the Universal Time effect
我们使用am，an，as和a-sigma地磁指数来探索磁层电动力学中一个以前被忽视的因素，即地球自转引起的地球磁极朝向和远离太阳的昼夜运动的感应效应。由于南半球（偏心偶极）地磁极与旋转轴的偏移量大约是北半球的两倍，因此预测那里的影响大约是振幅的两倍。半球的差异以前已经讨论了在极地电离层电导率，我们允许通过研究偶极倾斜效应的指数的一年中的时间变化的影响。的电场在地心坐标系中的感应示出也是一个重要的因素，并给出了调制的电压施加的太阳风流在南半球的典型的30%的昼夜调制的干扰间隔上升到76%，在安静的时候。朝向/远离太阳的运动减少/增强了直接驱动的电离层电压，并减少/增强了储存在近地尾部的磁能：10%的影响是直接驱动的，90%是尾部能量储存/释放。结合太阳风动压和偶极倾斜对近地尾压力平衡的影响，这一效应很好地解释了观测到的磁层驱动力输入的Russell-McPherron模式如何转化为平均地磁活动的分点模式（在对偶极子倾斜对电离层电导率的影响进行校正后），加上明显的UT变化，最小值在02- 10 UT。此外，我们表明，预测和观察到的UT变化的平均地磁活动的影响，也显示净UT变化的最大事件的发生。
2020-12-24 astro-ph.EP physics.geo-ph physics.space-ph
Ionospheric responses over the Antarctic region to Intense Space Weather events: Plasma Convection vs. Auroral Precipitation
本文利用2023年六次地磁暴期间的GPS TEC、极光沉降图和SuperDARN数据，研究南极电离层响应，发现等离子体对流（R约0.88）比极光沉降（R约0.31）更能解释TEC日最大值的显著增强。
2025-11-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Global asymmetry in $Δ$X variations during the 06 April 2000 geomagnetic storm: Relative roles of IMF Bz and By
研究了2000年4月6日（Ap = 236）强磁暴主相期间，由于IMF Bz和IMF By在特定时段（22：22 - 22：55 UT）的相对作用而引起的$Δ$ X变化的不对称性。这里考虑两对对极站，作为SuperMAG网络的一部分。利用SuperDARN网络的电离层对流图，研究了高纬度地区DP 2电离层对流模式的时空演变。等效电流的二维图用于显示与两个IMF分量之间的相互作用效应相关联的全局DP 2电流的签名。观测结果表明，日本-欧洲/非洲扇区的近对映站之间的$Δ$ X变化的差异相对于太平洋/美洲-印度扇区的近对映站之间的差异有所增加。当IMF By的绝对值大于IMF Bz的绝对值时，IMF Bz的绝对值会显著增大|By/Bz|.这表明，在DP 2细胞的扭曲和相关的旋转的电动昼夜分界线，使一对站在同一个DP 2细胞和另一对的一个站在不同的DP 2细胞和喉道流区，导致不对称的对映站之间的$Δ$ X变化。因此，这项工作突出了IMF Bz和IMF By之间的相互作用在确定强地磁条件下低纬度地区电离层影响方面的重要性。
2023-01-24 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Cross-sphere Coupling and Source Inversion of Ionospheric Disturbances Associated with the 2025 Myanmar Strike-slip Earthquake from BeiDou GEO and Multi-GNSS Observations
Hanzhong Vocational and Technical College（汉中职业技术学院）
本研究利用北斗GEO卫星和多GNSS观测，揭示2025年缅甸地震前电离层异常及震时扰动的耦合机制，发现声波-重力波主导的震时电离层扰动特征。
2026-03-02 physics.geo-ph
Traveling wave packets of total electron content disturbances as deduced from global GPS network data
我们发现了一类新的中纬度中尺度电离层行波扰动，即总电子含量（TEC）扰动的行波包（TWP）。第一次，TWP的形态是105天。利用全球定位系统（GPS）干涉测量技术，以2001年10月18日美国加利福尼亚州上空最显著的TWP现象为例，对TWP的时空特性进行了详细的分析。TWP的速度和方向对应的中纬度MS TID先前从分析HF无线电信号的相位特性，以及来自地球静止卫星和离散宇宙射电源的信号获得。
2002-11-11 physics.geo-ph
Vertical midscale ionospheric disturbances caused by surface seismic waves based on Irkutsk chirp ionosonde data in 2011-2016
利用伊尔库茨克快单站啁啾电离层探测仪资料，对2011-2016年发生的28次地震的电离层效应进行了统计分析。这些效应与远离震中的表面（瑞利）地震波有关。分析表明，这些地震中有9次伴随着垂直中等电离层不规则性（多尖）。为了估计地震波的电离层效率，我们提出了新的指数$K_{W}$。该指标估计给定地震振动空间发布所产生的声冲击波的最大振幅，并与地震振动的最大谱功率相关。通过对实验数据的分析表明，与地震有关的多尖波主要出现在$K_{W}\ge4.7$的白天[07：00-17：00]LST。在震中附近用GPS技术观测的内禀重力波没有显示出这种白天依赖性。基于2013年5月24日鄂霍次克海地震的实例，我们证明了深源地震在远离震中的地方可以产生强的多尖波，尽管在震中附近不会产生显著的GPS电离层响应。还发现了三个在远震区出现的零星E分叉现象，并进行了讨论。
2016-09-27 physics.ao-ph physics.geo-ph physics.space-ph
Ionospheric total electron content variations observed before earthquakes: Possible physical mechanism and modeling
近年来，利用全球和区域TEC图、单个台站的测量以及沿单个GPS卫星通道的测量，发现了GPS在地震前导出的异常TEC扰动。对于中纬强震，地震电离层异常表现为位于即将发生的震中附近的局部TEC增强或降低。对于低纬强震，则存在与赤道F2区异常改变有关的效应：磁赤道上空电离层电子密度槽加深或填充。我们认为，震前观测到的NmF2和TEC扰动最可能的原因是F2区电离层等离子体在震源纬向电场影响下的垂直漂移。为了验证这一假设，使用高层大气模式进行了模式计算。提出了维持电场所需的近震区边界电势分布。高层大气的状态，大概预示着一个强烈的地震，已经被模拟。数值模式计算结果与中低纬强震前观测到的TEC异常在空间尺度和振幅特征上都有较好的一致性。
2009-05-20 physics.geo-ph physics.space-ph
Testing of the transionospheric radiochannel using data from the global GPS network
利用全球定位系统导航系统双频接收器国际地面网络，提供了一种手段，可对地球不均匀和不稳定电离层造成的星载无线电工程系统信号相位波动进行全球、连续和完全计算机化的监测。我们发现，在大磁暴期间，电离层无线电信号的距离、频率多普勒频移和到达角的测量误差至少超过磁力宁静天的测量误差一个数量级。这可能是目前卫星无线电工程导航、通信和雷达系统以及超长基线无线电干涉测量系统性能下降的原因。
2002-11-29 physics.geo-ph
Variations of TEC over Iberian Peninsula in 2015 due to geomagnetic storms and solar flares
利用全球导航卫星系统接收器和电离层探测仪从两个地点获得的数据，对伊比利亚半岛上空的电离层总含量进行了研究。应用主成分分析的TEC数据，使我们能够提取两个主要模式。每种模式的特征在于每日TEC变化的某种类型（PC）和它的幅度为每个研究日（由经验正交函数，ω）。这些模式的变化以及原始TEC数据的关系进行了研究，2015年的四个最强的磁暴和三个低幅度的地磁扰动在同一个月内观察到的。发现EOF与表征太阳紫外线和XR通量、太阳耀斑次数、太阳风参数和地磁指数的空间天气参数有很好的相关性。利用滞后0至2天的空间天气参数组合，建立了多元回归模型，以拟合EOF。结合EOFs的回归模型与相应的PC，我们重建TEC变化的空间天气参数的函数，在前几天观察。还研究了使用这种重建的TEC预测的可能性。
2020-07-31 physics.geo-ph physics.space-ph
Comparison of AATR and WTEC indices in the studies of the level of ionospheric disturbance
根据ISTP SB RAS GNSS接收器网络的数据，对AATR和WTEC指数进行了比较统计分析。结果表明，在高水平的电离层扰动（WTEC > 0.1 TECU），AATR指数与WTEC指数成正比的一个因素$1.5min^{-1}$。在电离层扰动较小的情况下（WTEC < 0.1 TECU），这种比例性就被破坏了。结果表明，背景电离层日动态对AATR指数的贡献大于对WTEC指数的贡献。这导致WTEC指数对干扰的敏感性更高。这也导致违反WTEC和AATR指数之间的比例在低水平的电离层扰动。结果表明，在高纬度地区，WTEC和AATR指数的动态与地磁扰动Kp的水平显着相关。在中纬度，太阳辐射变化（F10.7指数）和垂直地震变化的贡献超过了Kp变化的影响。本文所用的WTEC指数计算程序已开放获取。
2019-11-07 physics.ao-ph physics.geo-ph physics.space-ph
Interhemispheric differences in field-aligned currents, ground magnetic perturbations, and TEC during the geomagnetic storms of May and October 2024
Indian Institute of Geomagnetism（印度地磁研究所）；Institute of Astronomy Space and Earth Science（天体空间与地球科学研究所）
研究对比2024年5月G5和10月G4地磁暴，发现尽管太阳风驱动相似，MI耦合系统在FAC形态、共轭磁扰动及TEC分布上呈现显著暴间与半球差异，归因于中尺度变率和不对称电流闭合。
2026-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
The shock-acoustic waves generated by earthquakes
我们研究地震产生的冲击声波的形式和动力学。我们使用的方法来检测和定位电离层脉冲干扰的来源，使用的数据从全球网络的GPS导航系统的接收器，并不需要先验信息的相关影响的时间和地点。该方法的实际实施说明了在土耳其（1999年8月17日和11月12日），在苏门答腊南部（2000年6月4日），和中美洲海岸（2001年1月13日）的地震影响的案例研究。结果发现，在所有情况下，电离层响应的时间周期是180-390 s，振幅超过了至少两倍的标准差的背景波动的总电子含量在这个范围内的周期在安静和温和的地磁条件。波矢量的仰角在20-44度范围内变化，相速度（1100-1300 m/s）接近电离层F区最大高度处的声速。计算出的震源位置（通过忽略折射修正）大致对应于震中。我们的数据与目前的观点是一致的，即冲击声波是由地球表面在震中区的活塞式运动引起的。
2001-01-25 physics.geo-ph
Use of GPS network data for HF Doppler measurements interpretation
测量电离层信号多普勒频移的方法--高频多普勒技术--是电离层研究中常用的方法之一。它允许研究电离层中的各种扰动。电离层中有一些扰动源。它们是地磁暴，太阳闪光，地磁效应，大气波。这种方法可以找出地震，爆炸和其他过程对电离层的影响，这些过程发生在地球附近。高频多普勒技术对微小频率变化具有很高的灵敏度和时间分辨率，但结果解释困难。在这项工作中，我们尝试使用GPS数据的多普勒测量解释。使用TEC的多普勒频移变化的建模允许分离中等规模的电离层扰动。
2014-10-14 physics.ao-ph physics.geo-ph physics.space-ph
Atmosphere-Ionosphere Response to the M9 Tohoku Earthquake Revealed by Joined Satellite and Ground Observations. Preliminary results
2011年3月11日发生的日本东北部9级地震是有史以来袭击这个国家的最大地震。我们回顾性分析了四个不同的物理参数的时间和空间变化-出射长波辐射（OLR），GPS/TEC，低地球轨道层析成像和临界频率foF 2。这些变化是地震发生前几天大气层和电离层状态的特征。我们的第一个结果表明，在3月8日发射的红外辐射迅速增加，从卫星数据和异常发展的震中附近。GPS/TEC数据表明电子密度的增加和变化在3月8日达到最大值。从这一天开始，在低电离层也证实了震中上空的异常TEC变化。3月3日至11日，日本所有四个地面电离层探测仪都记录到电子浓度大幅增加，并在主地震后恢复正常。我们发现大气和电离层异常与东北地震之间存在正相关关系。本研究有助于更好地了解大气层/电离层对东北大地震的响应
2011-05-13 physics.geo-ph physics.space-ph
A LOFAR Observation of Ionospheric Scintillation from Two Simultaneous Travelling Ionospheric Disturbances
本文介绍了使用低频阵列（LOFAR）的电离层闪烁的第一次观测的结果之一。该观测是在2013年8月18日至19日夜间拍摄的强天然射电源Cas A，在10- 80 MHz的观测带宽内接收到的强度动态谱中显示出中等强度的散射效应。从第一个小时的观察延迟多普勒频谱（2-D FFT的动态频谱）显示两个离散的抛物线弧，一个陡峭的曲率和其他浅，这可以用来提供距离的估计，和速度的散射等离子体。对LOFAR“核心”中密集台站阵列接收到的数据进行互相关分析，发现闪烁模式中有两种不同的速度：主速度约为30 m/s，西北至东南方向，与陡峭的抛物线弧和F区或更高的散射高度相关，次速度约为110 m/s，东北至西南方向，与浅弧和D区的散射高度相关。当时中纬度地区的地磁活动很低，但在观测开始时，高纬度地区的一个弱亚暴达到了顶峰。对当时全球导航卫星系统和电离层探测仪数据的分析表明，可能是高纬度活动的结果，有一个较大规模的电离层扰动沿西北至东南方向传播，同时，有一个较小规模的电离层扰动沿东北至西南方向传播，这可能与大气重力波活动有关。LOFAR观测显示了来自两个TID的散射，在不同的高度和不同的方向传播。据我们所知，这是第一次报告这种现象。
2020-03-09 astro-ph.EP physics.geo-ph physics.space-ph
Instantaneous response of the ionosphere to a sudden commencement of the strong magnetic storm of April 6, 2000
我们开发了一种新的技术，用于全球探测大气扰动，总电子含量（TEC）的相位测量的基础上，使用国际GPS网络。TEC的时间依赖性获得的一组间隔的GPS网络的接收器同时为整个可见卫星。使用用于信号的空间-时间分析的已知算法，在选定的振荡周期范围内对这些序列进行滤波。2000年4月6日突然开始的强磁暴的“瞬时”电离层响应被检测到。在地球的向阳面，净响应振幅的最大值约为0.8*10^16 m^-2（背景TEC值的1- 2%），中纬度地区相对于SC的延迟约为200 s。在高纬度地区，延迟时间长达15分钟，而在夜侧，延迟时间分别为0.2*10^16 m^-2和30分钟。扰动从中高纬度向昼侧和从昼侧向夜侧的传播速度约为10-20 km/s。
2000-07-05 physics.geo-ph
Effects of CME and CIR induced geomagnetic storms on low-latitude ionization over Indian longitudes in terms of neutral dynamics
本文介绍了2016年10月12日至20日和2017年5月26日至31日发生在太阳周期24下降阶段的强烈磁暴期间电离层的响应。全球定位系统的总电子含量（TEC）分别在地磁倾角为32.23°N、32°N和39.49°N的因斯布鲁克、加尔各答和西里古里测量，并在印度经度区的勒克瑙（异常峰以外）、海得拉巴（地磁赤道和EIA北峰之间）和班加罗尔（磁赤道附近）的国际全球导航卫星系统服务站测量。在2016年10月的风暴期间，在勒克瑙，因斯布鲁克，海得拉巴，班加罗尔观察到了周日最大值超过20-45 TECU的显著峰值，在2017年5月的风暴中，在西里古里，因斯布鲁克，加尔各答和海得拉巴观察到了10-20 TECU。TIMED航天器上的GUVI图像测量热层O/N2比率，显示10月16日的高值（O/N2比率约为0.7），与风暴期间的其他日子相比，观察到了积极的风暴影响。观测到的特征已被解释为赤道热层中O/N2比率的增加，即2016年10月风暴的CIR诱导的高速太阳风（HSSW）事件。TEC的增强也可以用极光电射流（AE）、从水平风模型（HWM 14）获得的中性风值以及从2016年10月和2017年5月风暴的磁强计数据中获得的赤道电射流强度来解释。这些结果是第一个从印度经度部门的CME和CIR驱动的磁暴对TEC的影响，在太阳周期24的下降阶段的报告。
2020-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Local changes in the total electron content immediately before the 2009 Abruzzo earthquake
对2009年阿布鲁佐Mw6.3级地震前后17个测站的GPS观测数据进行了电离层总电子含量（TEC）变化的处理和分析。分析包括内插和非内插TEC数据。揭示了区域和地方特征的TEC的变化。在研究期间观察到几个区域变化：2009年1月1日至4月21日。通过分析意大利中部5个GPS观测站（Unpg（Perugia）、Untr、Aqui（Aquila）、M0se（Roma）和Paca（Palma））的非内插TEC数据，还发现了TEC的局部扰动。该局部TEC扰动在2009年4月6日01：32 UT发生的EQ主震前出现，在震后达到最大振幅约0.8 TECU，之后消失。TEC扰动位于160 km以下的高度，即低电离层。
2014-05-19 physics.geo-ph physics.space-ph
Modeling of the ionosphere response on the earthquake preparation
以强震前GPS观测到的电离层总电子含量（TEC）异常变化为前兆，研究了地震-电离层耦合过程。对地震孕育期TEC对地-电离层间垂直电流的响应进行了数值模拟。利用高层大气模型进行了模型实验。以下电流的参数变化：（i）方向（2）电离层的纬度带;（3）海流形态：（1）海流方向相反的“边界”网格点包围着海流“直线”网格点（2）“回流”流遍布全球;（3）没有“回流”流。数值模拟结果表明，在经度200 km、纬度2500 km范围内，密度为4 \times 10-8 A/m2的电流产生的正、负TEC扰动与GPS TEC观测值的一致性可达35%.
2012-05-02 physics.geo-ph physics.space-ph
Total electron content disturbances prior to Great Tohoku March 11, 2011 and October 23, 2011 Turkey Van earthquakes and their physical interpretation
本文讨论了2011年3月11日东北（日本仙台）9.0级地震和2011年10月23日土耳其凡7.1级地震前GPS（全球定位系统）观测到的TEC（总电子含量）变化，作为可能的地震电离层前兆。根据我们的经验和文献的分析，我们提出了一套常被报道为强震前兆的TEC现象学特征。该特征集已分别应用于2011年3月8日至11日和2011年10月20日至23日的时间间隔的相对TEC偏差，分别发生在M9.0大东北（日本）3月11日和土耳其范10月23日地震之前。在这两种情况下，已经发现强烈的本地长寿命（约几个小时）TEC干扰在近震中和磁共轭地区。这些扰动可以作为地震电离层前兆来处理。这两个观测TEC结构的物理机制，以及最近的强震事件的其他情况下，已被提出。在此基础上，从电磁岩圈-电离层耦合的起源假说角度对异常进行了解释。
2012-05-28 physics.geo-ph physics.space-ph
