极区是地球开向太空的天然窗口，地球磁力线在极区高度汇聚且垂直进出，因而，极区电离层是日地能量传输过程中的关键区域之一，也是太阳风-磁层-电离层耦合过程的天然“显示屏”。来自太阳风的能量和粒子等能直接进入极区高层大气，且太阳风-磁层相互作用引起的各种动力学过程也能直接映射到极区电离层，在极区电离层引起众多的不均匀体结构，其中包括极向运动极光结构（PMAFs）、等离子体云块（polar cap patches）和极盖区极光弧（polar cap arcs）等。

等离子体云块是由密度高出背景两倍或两倍以上的等离子体团组成，主要位于极区电离层F层高度，水平尺度从几百到几千公里不等[Crowley, 1996]。观测和理论研究表明该等离子体云块在亚极光区或极隙区附近产生，并沿极区电离层对流线向极盖区运动，最后从夜侧流出极盖区[Dungey, 1961; Moen et al., 2006; Zhang et al., 2013, 2015]。然而，由于极区电离层极为复杂多变，等离子体云块的形成受到众多因素的影响，其形成机制和演化过程至今尚无定论。

我们利用2010 -2013年欧洲非相干散射雷达（EISCAT Svalbard Radar, ESR）的观测数据，对在日侧（09MLT-15MLT）观测到的345个极区电离层等离子体云块事件进行统计分析，研究其与太阳风和行星际磁场（IMF）的关系及其时空分布特征。结果发现：日侧极区电离层等离子体云块事件更容易发生在IMF Bz<0 by="">0和Bx<0 的条件下；等离子体云块事件的发生位置受imf by极性调制，事件发生率呈现出与imf by有关的午前-午后的不对称性分布，且在imf by<0时午后比在午前高；统计结果还表明等离子体云块事件与太阳风动压变化和速度变化关系不大，而日侧脉冲式磁重联则是等离子体云块形成的一种重要物理机制。

图片一：ESR雷达观测到的极区电离层等离子体云块A-D

图片二：不同行星际磁场条件下的等离子云块发生率随磁地方时(MLT)的分布

该研究由山东大学（威海）空间科学与物理学院2013级本科生金钰妍在电离层课题组导师组的指导下完成。研究结果已经被Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics接受，将于近期发表。该研究得到国家自然科学基金和山东省自然科学基金等的资助。

Jin Y. Y., Xing Z. Y.*, Zhang Q. H.*, Wang Y., Ma Y. Z., Polar cap patches observed by the EISCAT Svalbard Radar: A statistical study of its dependence on the solar wind and IMF conditions, J. Atmos. Sol. Terr. Phys., (2018), https://doi.org/10.1016/j.jastp.2018.01.011.