北方中緯高頻雷達網發布首批科學探測結果

5月20日，在國際超級雙極光雷達網（SuperDARN）2024年研討會上，我國北方中緯高頻雷達網發布首批科學探測結果。探測結果顯示，5月10日，特大磁暴期間，從世界時6時30分至7時30分，太陽耀斑爆發造成的短波衰減持續了1小時左右，從18時至22時，極光粒子沉降造成大量電離層小尺度不規則體快速漂移。該結果表明，我國北方中緯高頻雷達網已具備開展廣域高精度電離層環境探測能力。

北方中緯高頻雷達網是“十三五”國家重大科技基礎設施“空間環境地基綜合監測網”（子午工程二期）重大設備之一，也是我國首個高頻相干散射雷達探測網絡，由中國科學院國家空間科學中心牽頭建設，于2023年10月全部建成，預計今年將在子午工程二期通過國家驗收后正式加入SuperDARN探測網。

高頻相干散射雷達是一種能夠監測電離層不規則體、電離層對流的重要設備，在通信和導航定位等領域有著重要的應用價值。北方中緯高頻雷達網由3站6部高頻相干散射雷達組成，3個站點分別位于我國東部吉林省龍井市、中部內蒙古四子王旗和西部新疆和靜縣，探測范圍往北縱深可達4000公里、東西跨度超過10000公里，幾乎覆蓋歐亞扇區北部地磁北緯40°至北緯80°的廣大區域，在世界上首次形成對歐亞扇區中高緯度電離層的廣域高精度連續探測。

北方中緯高頻雷達網吉林龍井站。

北方中緯高頻雷達網內蒙古四子王旗站全景。

北方中緯高頻雷達網新疆和靜站全景。

北方中緯高頻雷達網探測范圍示意圖。 

中國科學院國家空間科學中心研究員、子午工程二期空間環境監測系統副總設計師張佼佼介紹，我國北方中緯高頻雷達網是銜接地球北極地區和子午工程國內監測網的橋梁，對電離層區域特性研究及電離層擾動的高中低緯傳播及耦合研究起到重要作用。加入SuperDARN后，它將有效填補SuperDARN在亞洲的探測空白區域，極大地提高SuperDARN對全球電離層環境的探測范圍和探測能力，為全球空間天氣預報和預警提供高質量探測數據。

與此同時，由中國科學院國家空間科學中心建設和運行的SuperDARN組織三大數據庫之一的SuperDARN-China國際鏡像站，還將與英國、加拿大數據庫實現數據實時交換和共享，有效地提高SuperDARN數據庫容災性，數據收集、分發，以及數據發布效率。

左圖為SuperDARN北半球的雷達視場覆蓋范圍，右圖為加入子午工程6部高頻雷達之后的SuperDARN北半球雷達視場覆蓋范圍。

據悉，SuperDARN是一個由全球10多個國家、30余部高頻相干散射雷達組成的國際合作組織。組織成員目前包括有來自英國、美國、加拿大、日本、中國、法國等國的十多家高校和科研單位。SuperDARN組織通過國際合作和數據共享，利用布設在全球的密集的高頻相干雷達，實現對全球電離層環境的連續監測，獲得高時空分辨率全球電離層不規則體運動和分布信息。SuperDARN組織還是參與我國提出并將主導實施的國際子午圈大科學計劃的主要國際合作組織之一。

SuperDARN研討會每年舉辦一次，是國際空間物理界具有很高學術影響力的國際會議，已在全球10多個國家成功舉辦30余屆。本次研討會由中國科學院國家空間科學中心主辦。

2024年5月10日特大磁暴期間，龍井西高頻雷達第15波位上的探測結果。本文圖片由中國科學院國家空間科學中心供圖