（通讯员：龚韵）近日，星空游戏(StarSky Sports)官方网站地球与空间科学技术学院张绍东教授团队在热层潮汐研究方面取得重要进展，相关成果以“First Observation of a Strong Thermospheric 4.8-Hour Tide and Its Impact on the Ionosphere Over Arecibo”（《首次观测到阿雷西博地区上空强烈的4.8小时热层潮汐及其对电离层的影响》）为题，在线发表于国际地学顶级期刊 Geophysical Research Letters（《地球物理研究快报》）。论文由龚韵教授担任第一作者，龚韵教授与张绍东教授为共同通讯作者，星空游戏(StarSky Sports)官方网站地球与空间科学技术学院为第一署名单位。合作者包括团队博士生陈鑫坤、副研究员马铮，以及美国迈阿密大学Qihou Zhou教授和李彦霖博士。
太阳潮汐波是大气能量和动量传输及不同层区耦合的重要驱动机制。过去数十年，学界已对24小时、12小时、8小时等主要潮汐分量开展了系统而深入的研究。然而，除上述典型分量之外的高阶潮汐过程仍缺乏充分认识和观测证据。值得关注的是，周期为4.8小时的热层潮汐能够在高层大气中激发显著的周期性扰动，从而重塑电离层电子密度的时空分布及其垂直输运过程，并对夜间电离层F层结构产生显著影响。
团队基于Arecibo相干散射雷达（ISR）数据，在2015年3月17日至20日期间观测到高度范围260-500公里内显著的4.8小时热层潮汐波。研究结果显示，在该高度区间，4.8小时潮汐的振幅超过了周日和半日潮，这是首次在该高度范围内捕捉到如此强烈的4.8小时潮汐现象（图1）。
图1. 归一化的Lomb-Scargle功率谱结果及superposed epoch分析结果
同时，团队还在2015年3月17日至18日夜间观测到两次罕见的电离层“午夜塌陷”事件：第一次塌陷发生在17日22时15分（LT），电离层峰值高度从495公里骤降至300公里，持续约2.5小时，平均下降速度达78公里/小时；第二次始于18日03时20分（LT），峰值高度在3.5小时内由400公里降至230公里。这一“高起点、双塌陷”的独特特征在Arecibo历史观测中极为罕见（图2）。
图2. 离子垂直飘移速度及其分量，以及基于潮汐波振幅重构的经向风
研究进一步揭示，在首次塌陷过程中，经向风中的4.8小时潮汐与纬向电场共同主导了电离层峰值高度的快速下降；而在第二次塌陷阶段，经向风中的4.8小时潮汐作用更为显著。结合同期强磁暴事件的分析表明，热层4.8小时潮汐与电场扰动可能直接受地磁活动驱动。这一发现为理解磁暴期间热层动力学过程提供了新的物理机制。
该研究得到国家自然科学基金、贵州省重大科技专项、以及国家级青年人才计划的支持。
论文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL115315
（审核：袁志刚，编辑：李荣）
