近日，304am永利集团李磊博士与中国科学院国家空间科学中心王赤院士等合作，在国际空间物理领域顶级期刊《Journal of Geophysical Research: Space Physics》上发表题为“Antarctic Atmospheric Electricity Response to Polar Cap Precipitating Proton Flux Enhancement”的研究论文，首次系统揭示了南极极盖区沉降质子通量与近地面大气电场增强之间的直接因果关系，填补了极区空间天气与大气电路耦合研究的空白。
图1 论文基本信息
研究团队聚焦2015年12月31日至2016年1月2日的太阳活动事件，通过卫星与地面站数据系统分析发现：尽管该事件仅引发微弱福布什下降（银河宇宙线强度下降约5%），但极盖区沉降质子通量达到两年内最高值（874 cm⁻²·s⁻¹·sr⁻¹），同期南极Halley站近地面大气电场同步升至188 V/m，两者几乎无时间延迟，均滞后于行星际激波约2天。
图2 2015年12月31日至2016年1月1日磁暴期间质子沉降与大气电场的变化特征
基于全球大气电路模型的分析表明，增强的沉降质子通量提高了高层大气电离率，降低了雷暴正电荷区与电离层之间的电阻，导致晴天地空电流增大；近地面大气电导率几乎不受质子沉降影响，因此电场随电流升高而同步增强。
湖南理工大学为论文第一单位，李磊博士为第一作者及通讯作者。中国科学院国家空间科学中心陈涛教授、所长王赤院士为共同合作者。本研究还得到莫斯科国立大学核物理研究所、英国雷丁大学的支持与协作。
（图/文：李磊 李昶）
（责任编辑/文武 初审/李昶 复审/石红芳 终审/魏勇）
