中高层大气中性风场是研究中高层大气动力学、热层-电离层耦合过程的非常重要的物理参数。在子午工程二期被动光学监测设备项目资助下，太阳活动与空间天气全国重点实验室朱亚军研究员团队研制了基于非对称空间外差光谱技术（ASHS）的双通道光学干涉仪（Dual-Channel Optical Interferometer, DCOI），该设备通过探测OI 557.7nm和OI 630.0nm气辉光谱的多普勒频移获取了中间层顶96km和热层250km附近的大气中性风场。目前，该设备已部署于子 ...

电离层闪烁是由电离层不规则体引发的无线电信号波动现象，它能导致卫星信号信噪比降低，影响卫星通信的质量，使导航接收机难以锁定信号甚至完全失锁，显著降低导航系统的精度与稳定性。因此，建立准确有效的电离层闪烁预测模型，对于地空无线电系统的任务规划、导航与通信系统的可靠性提升具有重要意义。一直以来，电离层闪烁预报是空间天气预报中的一个难题。近日，中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间天气全国重点实验室预报中心罗冰显团队，提出了一种基于动态时空分解框架的电离层闪烁预测方法。团队首先提 ...

太阳10.7厘米射电流量(F10.7)是日面上所有源区发射的10.7cm射电波(2800 MHz)的总辐射流量。F10.7指数不仅是衡量太阳活动水平高低的重要参数，也是气象、通信、卫星导航等多个领域中不可或缺的空间环境指标，常作为大气密度模型、电离层模型等空间环境模型的重要输入参数。因此，准确预报F10.7指数对评估日地空间环境的整个状态具有重要意义。受太阳活动区的快速演变和耀斑爆发等因素影响，F10.7指数会出现突发扰动。目前的F10.7预测方法在捕捉此类扰动时存在明显不足 ...

地磁暴引起的空间环境扰动是影响我国空间站精确轨道控制的关键因素。为了给空间站的轨道预测与调整提供更长的决策提前量，构建更精准可靠的人工智能（AI）3天地磁活动预报模型，成为空间天气领域的重要课题。过去，AI模型虽能快速预报地磁指数，但多依赖L1点实测数据或太阳图像，缺乏日冕磁场信息；其“黑箱”特性也使预报员难以理解决策逻辑，“模型为何预报3天后发生磁暴？哪些因子主导了此次事件？”这些问题限制了AI模型在业务预报中的可信度与优化空间。如何提高预报精度，同时让模型“说清”预报依据 ...

地球磁层顶磁场重联是太阳风物质能量进入地球空间的重要方式，也是地球磁层大尺度对流的主要驱动。以往观测表明，地球磁层顶磁场重联在空间尺度上可以延伸至数个地球半径，甚至超过十个地球半径。由于太阳风的绕流作用，重联在不同区域的磁场和流场参数会有极大的差异，从而会使磁层顶重联在不同区域存在显著不同的磁剪切和流剪切差异。这意味着真实的磁层顶重联与理想重联可能存在较大不同。已有研究表明，这两种剪切效应对重联的影响有相似的特征，均会（1）引起重联点的漂移运动，（2）降低重联等离子体的出流速 ...

电离层等离子体泡的出现通常会在等离子体密度上形成一个低密度区域，有时还会呈现出分叉结构。在以往基于雷达、气辉或其他仪器的研究中，等离子体泡的特征主要出现在 F 层高度。目前尚不清楚这种等离子体泡的低密度结构是否能延伸到 F 层底部以下的更低高度。近日，电离层与中高层大气研究室的焦菁副研究员（共一）、杨国韬研究员、朱亚军研究员、燕春晓研究员等联合中国科学院地质与地球物理研究所孙文杰副研究员（共一）、李国主研究员等，首次通过激光雷达观测到了等离子体泡，其在钙离子密度剖面上显示出低 ...

磁重联是空间等离子体中磁能向带电粒子动能高效转化的核心过程，尤其在地球磁层中，表现为显著的离子加速和强烈外流，驱动着一系列重要的空间天气现象。尽管近年来对无碰撞磁重联的能量转换机制已有一定认识，但关于离子在该过程中所呈现的动力学特征，仍缺乏系统且深入的定量研究。 近日，太阳活动和空间天气全国重点实验室王赤院士团队的博士生王开来、戴磊研究员等人，基于NASA“磁层多尺度探测计划”（MMS）在磁尾区域的17次实地观测数据，结合粒子-惯性模拟（PIC），识别并首次论证了一种全新的能 ...

2025年6月14日下午15:56分，长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起，将“张衡一号”02卫星成功送入预定轨道。张衡一号02星是我国首颗地球物理场探测业务卫星，其主要科学目标之一——地球磁场探测，将由高精度磁强计实现。6月18日下午，高精度磁强计在轨首次开机，工作正常。张衡一号高精度磁强计是国内首个集成矢量和标量磁场传感器的高精度矢量磁场探测系统，包括两个磁通门矢量磁场传感器和两个CPT原理的标量磁场传感器。中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间天气全国重点实验 ...

威德尔海异常（Weddell Sea Anomaly, WSA）表现为南太平洋至南美洲区域内在夜间出现电子密度周日峰值。传统理论将其归因于夏季的长时间光电离和中性风驱动的电离层抬升，但热层-电离层理论模式TIEGCM至今无法重现该现象（图1左），这已成为电离层研究中一项备受关注的问题。 中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间天气全国重点实验室的特别研究助理李泉翰、研究员何茂盛及其合作者，引入了一种观测数据驱动的等离子体扩散通量计算方法，以优化TIEGCM的上边界条件，显著提 ...

磁力线回转（switchback）是太阳风中磁力线扭曲形成的“S”型的磁场结构，在太阳风中广泛分布，对太阳风的演化过程可能发挥着重要作用。关于switchback的起源机制，现有理论主要分为两大类：一类是太阳表面小尺度高能事件，如交换磁重联和日冕喷流；另一类是太阳风中的局地过程，如膨胀的阿尔芬波与湍流、速度剪切和磁力线足点移动。此前研究表明，越靠近太阳，switchback的发生率和偏转程度并不一定越高，这表明局地产生机制在其中发挥重要作用，但具体是哪一种机制一直未有定论。  ...