“太空台风”是由空间中心张清和、王赤研究员等首次在地球极区电离层与磁层发现并命名的类似台风的新现象。太空台风伴随有巨型台风气旋状的极光亮斑结构、等离子体对流涡旋和速度为零的“台风眼”、强沉降电子“雨”、电子温度上升和离子上行等典型特征。后续系列研究揭示了太空台风主要是在平静地磁活动条件下由高纬尾瓣磁重联产生，形成了太阳风和磁层物质与能量向地球高层大气注入的新通道，可产生堪比超级磁暴的电离层与地磁扰动和能量注入，亦可直接影响卫星的通信、导航与遥感探测等。然而，目前太空台风的识别 ...

太阳极区磁场是太阳磁场的重要组成部分，对日冕结构、太阳风分布、日冕物质抛射传播等具有重要影响。目前，对太阳的绝大多数观测局限于黄道面，太阳两极处于日面边缘。受投影效应、临边昏暗等因素的影响，太阳光球极区磁场的测量存在较大不确定性，制约了对日冕物质抛射（CME）等空间天气事件的建模预测能力。 为此，太阳活动与空间天气全国重点实验室冯学尚研究员团队利用自主研发的 AMR-SIP-CESE 太阳风模式，在之前对天问一号等卫星观测到的 2021 年 12 月 4 日 CME 事件的研 ...

日冕物质抛射（CME）是太阳大气中大规模的高能爆发现象，能够将携带强磁场的等离子体云高速抛入行星际空间。当快速传播的CME与背景太阳风相互作用时，会形成激波。这些激波可高效加速带电粒子至极高能量，引发太阳高能粒子（SEP）事件，严重威胁航天器运行安全与宇航员健康。因此，快速、准确地获取CME驱动激波的三维形态、位置和物理参数，对于理解SEP的加速传播机制及提升空间天气预报能力具有重要意义。太阳活动与空间天气全国重点实验室（以下简称天气室）沈芳研究员团队首次提出并建立了一种基于 ...

2024年10月发生特大地磁暴事件，Dst指数最低降至-333 nT，为第25太阳活动周第二强地磁暴。实验室王瑞副研究员等利用我国"夸父一号"卫星搭载的SCIWL日冕仪获取的关键观测数据，结合多源遥感与原位探测资料，揭示了此次磁暴由暗条-活动区CME感应爆发及相互作用共同驱动的物理机制。2024年10月9日01:56 UT，活动区AR 13848爆发X1.8级耀斑，随后引发强烈地磁扰动及第25太阳活动周最强质子事件，峰值通量达1150 pfu（http://www.sepc. ...

太阳风中存在一种被称为磁力线回转（switchback）的奇特磁场结构，表现为磁力线的突然、大幅度偏转，在太阳风中形成“S”型的扭曲结构。广泛存在的磁力线回转结构对太阳风的能量传输和动力学演化具有重要影响，但其起源机制长期存在争议：究竟是由太阳表面的局地爆发事件（如日冕喷流、交换磁重联）“生成”后抛出，还是在太阳风传播过程中由自身动力学“孕育”而成？此前，实验室李晖研究员等基于WIND卫星约20年数据发现，磁力线回转与行星际大振幅阿尔芬波紧密关联，支持了“局地产生”的图景（L ...

近日，美国地球物理学会（AGU）旗下多家权威期刊公布了2024年最高引用量论文榜单，太阳活动与空间天气全国重点实验室两项研究成果入选年度高引前十榜单。其中薛大彬研究员领衔，联合国际团队完成的论文“Space Weather Effects on Transportation Systems: A Review of Current Understanding and Future Outlook”成功入选Space Weather期刊年度引用量前十名。太阳活动可引发强烈空间环 ...

磁层顶磁重联是强磁暴期间太阳风质量、动量和能量进入地球磁层的关键物理过程；还是触发强磁活动期间太阳风–磁层–电离层多尺度耦合的“启动器”。磁层顶磁重联的显著特征是具有非对称的磁重联结构，这种非对称性主要源于磁层顶内外边界层等离子体和磁场的不均匀性：磁层侧低纬边界层通常包含高温、低密度的等离子体，而磁鞘侧则以低温、高密度等离子体为主，从而形成典型的非对称Hall电磁场结构。此外，能量氧离子（O⁺）因其较大的质量与回旋半径，在磁重联过程中进一步加剧了该非对称效应，使磁层顶磁重联的 ...

中间层顶区域（约80–100 km）是连接低层大气与高层大气的关键过渡区，动力学、光化学与能量过程在此紧密耦合，是日地空间全链条研究中的关键环节。该区域的能量收支是中高层大气研究的核心科学问题之一，能量平衡在很大程度上依赖于原子氢、原子氧等活性成分参与的放热化学反应所释放的化学加热。然而，由于关键反应物难以直接探测，加之OH气辉辐射机制本身存在不确定性，目前该区域长期的全球化学加热速率产品主要依赖TIMED/SABER仪器的单一反演，缺乏多源独立观测的有效约束。这一现状制约了 ...

在过去几十年中，月球一直是人类空间探测和行星科学研究的重要对象。作为距离地球最近的天体，研究月球内部结构及其与太阳风的相互作用，不仅有助于认识类地天体的形成与演化过程，也为未来深空探测任务提供重要科学依据。电磁测深是一种可靠的行星内部探测手段。已有针对木卫一和木卫二的研究表明，在外部磁场突变条件下，通过对比观测数据与数值模拟结果可以有效约束行星内部结构。对于月球而言，其内部包含不导电的月壳、略微导电的月幔以及高度导电的月核，但内部电导率分布及精细分层仍存在较大不确定性。行星际 ...

太阳风是日冕持续向外喷射的带电粒子流，其速度可达数百至上千公里每秒。电子作为太阳风中的关键组分，其速度分布函数（VDF）远非热平衡状态下的麦克斯韦分布，而是由核（core）、晕（halo）和高度各向异性的束流（strahl）等成分构成。理解这些成分的形成与演化，是空间等离子体物理学的重要课题。传统模型通常采用简化假设来描述哨声波（whistler wave turbulence）与电子之间的相互作用，但其对波能谱的处理过于理想化，导致在较大日心距离处对电子的散射效率被严重低估 ...