在卫星通讯、导航、定位等信息技术飞速发展的今天，作为信息载体的无线电波，给人类的生产、生活带来了极大的便利，但其传播也极易受到其传播媒介（电离层环境）实时状态的影响。当太阳上发生大的耀斑事件或日冕物质抛射事件（CME）并朝向地球方向传播时，会引起地球电离层电子密度产生剧烈扰动。当导航卫星或雷达电波信号穿过扰动的电离层时，该电波信号的幅度和相位等会出现急剧的扰动变化，严重时甚至会出现信号中断，这便是与人类生活息息相关的典型空间天气现象——电离层闪烁。

在南北两极地区，由于地球磁力线高度汇聚且垂直进出，来自太阳风的能量和粒子能直接侵入极区高层大气，且日地能量耦合动力学过程能沿磁力线直接映射到极区电离层，引起极区电离层的剧烈扰动。因而，电离层闪烁(即电离层对导航信号的影响)在地球两极地区非常显著。另一方面，极区又是许多卫星、国际航线的必经之路。这使得极区电离层的闪烁研究成为空间天气和通讯导航等领域的热点课题，科学意义和应用价值并重。

极区气候条件十分恶劣，观测设备较少（尤其是南极地区），这使得我们开展极区电离层闪烁观测及其对太阳活动的响应研究变得十分困难。

为了弥补观测的不足和进行电离层闪烁建模及预报，我们（Shishir

Priyadarshi、张清和等）构建了基于观测数据的极区电离层半经验闪烁模型，该模型能修正接受卫星仰角误差、填补数据缺失、产生更为平滑的大范围电离层闪烁实时分布图像。

利用该模型，结合南极点站（South

Pole）的电离层闪烁监测数据，我们研究了2013年6次X级耀斑期间南极电离层大范围闪烁分布情况（如图1所示）。由图可知，模型结果与观测数据符合很好。结合美国国防气象卫星（DMSP

F16）SSIE和SSJ等卫星的局地观测、全球分布的GPS地面接收机获取的总电子含量（TEC）分布图，我们首次研究了极区电离层闪烁对前述耀斑事件的响应过程（如图2所示），并发现：峰值期耀斑对电离层闪烁的强度具有抑制作用，同时产生了时变的闪烁分布结构；然而在耀斑峰值期之后，高纬电离层的闪烁分布情况变得复杂起来，其增强与耀斑引起的中等强度质子通量相关联（如图3所示）。

该工作有助于进一步开展极区电离层闪烁现象及其与耀斑的关系研究，也将十分有利于开展极区电离层闪烁建模和预报，从而更好为全球通讯导航服务，已被Journal

Geophysical Research-Space Physics (JGR)接受（Shishir Priyadarshi,

Zhang Qing-He, et al., In Press, 2016），将于近期发表。

图1. 2013年11月19日，磁纬度/磁地方时坐标系下幅度闪烁和相位闪烁分布图。左侧图为GPS闪烁接收机观测得到，右侧为模式给出值，第一行为幅度闪烁，第二行为相位闪烁。

图2.模型产生的闪烁及相应时间的行星际磁场条件和地磁活动情况。参量从上到下依次为幅度闪烁、相位闪烁、IMF、Kp指数、Dst指数、AE/AL/AU指数。

图3. 2013年11月18-20日，GOES卫星观测的高分辨率（5分钟）质子通量数据，从上到下质子通量依次为大于10Mev，大于30Mev，大于60Mev。