地球表面海洋与大陆的相间分布不均匀地加热对流层，可激发与太阳不同步的潮汐分量。其中，周日的向东传播的经向波节数为3的潮汐分量（DE3）近年来受到广泛的关注，被认为是电离层经度方向上波状起伏的四波结构的成因。

地质与地球物理研究所地磁与空间环境研究室博士研究生何茂盛与导师刘立波研究员等收集了260多万条COSMIC掩星观测电离层剖面，从中提取出电离层最大电子浓度（NmF2）及其高度（hmF2），构建了电离层的经验模型。他们通过分解低纬电离层NmF2和hmF2的经向四波结构，得到了南北半球间对称与反对称分量的相位与幅度的时空变化，用新方法予以表现。结果显示，四波的对称分量在白天以2π/day的相速度向东传播，而反对称分量终日以4π/day的相速度向东传播。在白天，NmF2四波的对称分量在赤道上空的相位与低纬驼峰区相反，hmF2四波的对称分量在地方时-磁纬平面内呈现马蹄形——从早晨开始增长、中午达到最大、随后衰减。这些结果表明，DE3潮汐对E区发电机及F区喷泉效应的控制适用于解释白天四波结构的对称分量，而其反对称分量可以用跨赤道潮汐风的SE2分量来解释。hmF2四波结构的反对称分量总体上大于对称分量，意味着控制hmF2四波结构的主要过程是跨赤道潮汐风的SE2分量，而不是以前流行的、被广为认同的DE3潮汐所调制的电动力学过程。该发现补充和修正了当前的电离层-潮汐耦合理论。

 附图说明：(a) 在年中日第280天，电离层最大峰值高度hmF2的经向平均值随地磁纬度和地方时的变化。图上的箭头表示傅立叶滤波得到的4波数复振幅A_W4。箭头的长度表示A_W4的绝对值，方向表示A_W4相位。 (b) 半球间A_W4的对称分量SYM_W4的复振幅（箭头）及其绝对值（颜色）。(d) SYM_W4在LT方向上相位变化的积累；每条红线对应着(b)中一条灰线。(c, e) 类似于(b, d)的ASYM_W4分量的变化。 

该研究成果近期发表在国际知名的地球物理学期刊Geophysical Research Letters上（He et al. Strong evidence for couplings between the ionospheric wave-4 structure and atmospheric tides. Geophys. Res. Lett.，2011，38，L14101，DOI: 10.1029/2011GL047855）

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