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极区电离层 - 磁层耦合课题组
2020-05-07     (点击: )

张清和,教授,山东大学,“齐鲁青年学者”特聘教授,博导,国家“万人计划”自然科学类青年拔尖人才入选者(2015),山东省自然科学杰出青年基金获得者(2014)。主要从事极区电离层-磁层耦合过程及其空间天气学效应研究,共在PRL、GRL、JGR、AG等权威学术刊物上发表SCI学术论文近60篇(EI论文14篇),其中1篇第一(通讯)作者论文因其在日地能量耦合方面解决了近60年空间物理和等离子体物理方面的热点和难点科学问题而在《Science》上作为当期亮点发表和2篇论文登上《JGR》的封面。曾获国际无线电联盟(URSI)“青年科学家奖”等多奖项。正牵头一个中国、美国、加拿大、英国、挪威等国的18名科学家组成的国际空间科学研究所北京分部(ISSI-BJ)资助的国际团队。建设了胶东半岛电离层监测网,参与了国家重大基础设施建设子午工程II期,正在威海筹建中国东部地区空间环境地基综合监测基地和在加拿大北部筹建中加北极电离层联合观测网。

极区是地球开往太空的天然窗口。地球磁力线在极区高度汇聚,大部分磁层动力学过程能沿着磁力线直接影射到极区电离层。因此,极区电离层是日地能量传输中的重要环节,是众多空间天气活动的天然“显示屏”。在极区电离层存在众多的等离子体不均匀体结构。各不均匀体的形成机制和演化特征、在磁层-电离层-热层耦合过程中的作用及其 物理机理、对GNSS导航和高频雷达通讯等的影响及其建模与预报均是重要的学科前沿科学问题。本课题组从观测数据的科学分析、理论研究和数值建模、电离层探测关键技术研发三个方面开展科研工作。

课题组主要围绕极区电离层-磁层耦合动力学过程及其空间天气学效应方向开展科学和探测技术研究,针对该研究方向的关键科学和技术问题,利用国内自主和国际合作开展极区电离层科学观测、理论与数值模拟和探测技术等研究,以理清该研究方向中的关键物理过程和核心探测技术,以服务于极区空间天气建模预报。

课题组已在山东大学(威海)架设完成了地磁台和电离层观测台,并正在发展适用于微小卫星的针型朗缪尔探针等电离层探测技术。团队成员曾多次赴北极黄河站和南极中山站执行科学考察,并正在与加拿大合作在北极构建中加电离 层联合观测网。同时,与中国极地研究中心密切合作,每年将组织研究生参加南北极科学考察。课题组将围绕所承担的重大科研设施建设,充分开展国际合作,组织和凝练科研队伍,实现创新能力的提升,推动重大科研成果的产生。


 

发展思路:

数据分析:地面大范围、多手段联合观测 + 多卫星就位与光学探测等数据‍‍‍‍‍‍‍‍‍

数值模拟:磁层-电离层-热层耦合模拟 + 电离层闪烁建模

探测技术:发展小型化空间等离子体探测仪器

数据共享:国际电离层数据库 + 北极电离层实时共享与演示平台

 

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