四川及周边地区电离层时空特性分析.pdf

电离层是日地空间的重要组成部分,受众多因素影响而表现出复杂的变化特性,有必要对其进行长期的时空变化分析。使用欧洲定轨中心(CODE)提供的 20002019 年的电离层 VTEC 数据对四川及周边地区进行电离层时空特性分析,结果显示:该地区20002019 年 VTEC 与 F10.7日均值、月均值、年均值相关性分别为 0.879、0.923 和 0.998;VTEC 与地磁 Dst、Kp 指数的日均值弱相关,月、年均值达中度相关,各年与地磁指数的月相关性不稳定;日变化在 LT 14:00 左右达到峰值,大多年份的夏季峰值略微延后;冬季异常现象均出现在太阳活动高年,可能在夜晚 LT 21:00 出现;除存在冬季异常的年份外,研究区域 VTEC 呈现出显著的半年变化特征,多数年份在春分季节取得最大值。TEC 存在年周期 365.1 d,半年周期 182.6 d 及准周期 27 d 变化;研究区域 TEC 随纬度升高而降低,在太阳活动低年,TEC 值纬度方向梯度变化显著的时间段为 UTC 02:0014:00,随着太阳活动的升高,梯度变化会延长 24 h;同一经度无明显变化。研究结果对该地区的电离层预报模型和电离层延迟改正模型的建立、改进具有一定的参考价值。关键词:电离层 TEC;太阳活动;地磁活动;相关系数;时空特性;季节变化中图分类号:P228;P352.2 文献标志码:A0 引 言电离层垂直电子总含量(vertical total electron content,VTEC)是描述电离层形态和结构的重要参量,使用长期的电离层 TEC 数据研究电离层的时空变化,可为电离层预报、电离层延迟改正提供参考1-3。国内外学者对电离层时空特性作了大量的研究。文献4-6对全球电离层进行了时空特性分析,得出全球 TEC 长期与太阳活动高度正相关,各年与地磁活动弱相关;日变化在地方时 LT 12:0016:00取得峰值;全球 TEC 普遍存在半年变化,一些年份存在冬季异常现象,季节变化随着太阳活动、不同纬度呈现不同的分布。文献7-11分析了赤道低纬度各地区的电离层时空特性,研究表明 TEC 日变化特征显著,非洲低纬度地区会出现两个峰值在中午和日落时段;TEC 季节变化均存在半年变化和冬季异常,使得 IRI2001 模型对印度博帕尔地区的 TEC估值不准确;南北半球分布不均,北半球(驼峰)大于南半球(驼峰);与太阳活动的关系密切,与地磁指数相关性不显著,TEC 对地磁活动的正负响应取决于地方时、地磁强度、季节等多个因素的影响。文献12-13分别研究了中国地区 20002002、2004 年中国区域的 TEC 时空特性,结果表明:TEC 日变化、半年变化特征显著,存在冬季异常现象;纬度方向并非单调变化,在中国中部地区弱于南方和北方;F 层电子密度(NmF2)日变化比 TEC 更显著,其驼峰值可以达到广州地区。文献14-16对广西、京津冀、山东等地区进行电离层时空特性分析,验证了这些地区TEC日变化特征:其存在半年变化特征和冬季异 收稿日期:2020-12-11 基金项目:国家自然科学基金项目(41864002)作者简介:朱军桃(1970),男,硕士,教授,研究方向:工程测量与测绘数据处理,glzjt 。引文格式:朱军桃,刘玉升,代程远,等.四川及周边地区电离层时空特性分析J.桂林理工大学学报,2023,43(2):278-288.Zhu J T,Liu Y S,Dai C Y,et al.Analysis of ionospheric TEC temporal-spatial characteristics in Sichuan and surrounding areasJ.Journal of Guilin University of Technology,2023,43(2):278-288.常现象;在区域内经向无明显变化,纬向随纬度的升高而降低;与太阳活动高度正相关,在地磁活跃年与地磁指数呈现较好的相关性,并验证了广西地区 TEC 年周期与半年周期及北京地区准周期变化。学者们对全球、中国区域等大范围 TEC 区域时空特性在相关研究中也得到体现,呈现出不同的时空特征,尤以赤道地区最为明显。部分文献针对特殊时期研究、或选取的分析时间较短、或分析时缺少某些年份,导致隐藏一些长期的 TEC 时空特征。鉴于目前区域分析缺少对我国四川地区的TEC 特性分析,本文利用 CODE 提供的 20002019 年(横跨两个太阳活动高峰年)的 VTEC 数据对四川及周边地区进行时空特性分析,以期对该地区的电离层预报模型和电离层延迟改正模型的建立、改进具有一定的参考价值。1 数据来源和分析方法使用由 CODE 提供的20002019 年电离层 TEC格网数据产品。CODE 在 2014-10-18(年积日 291天)前,每隔 2 h 发布一幅电离层格网图,每天共发布 12 幅图;之后每天间隔 1 h 发布,共发布 24 幅电离层格网图,所发布的格网数据空间覆盖纬度范围为 87.5N87.5S,经度为 180W180E,纬度分辨率为 2.5,经度为 5。本文对研究区域的分析所采用的时间分辨率为 2 h,电离层格网图的大致范围如图1 所示,其中四川地区位于26.03N34.19N,97.21E108.12E;通过采用时序分析法、相关性分析法、快速傅里叶变换等方法,针对太阳活动和地磁活动对四川及周边地区电离层 TEC 分布影响、图 1 四川及周边地区的电离层格网分布图Fig.1 Distribution of ionospheric grids in Sichuan and surrounding areas电离层 TEC 的时间特性和空间特性进行分析研究。本文使用由美国宇航局(NASA)提供的空间环境指数。在研究太阳活动、地磁活动对电离层 TEC分布的影响时,首先计算研究区域内 20 个格网点的 VTEC 均值来代表四川及周边地区的 TEC 值,再分别采用 20002019 年太阳波长为 10.7 cm 射电辐射通量 F10.7、第一类地磁指数 Kp 指数、第二类地磁指数 Dst 指数与该地区的 TEC 值,以日、月、年等不同尺度的均值进行线性相关分析,相关系数为 XY=E(XY)-E(X)E(Y)E(X2)-E2(X)E(Y2)-E2(Y)。(1)对四川及周边区域电离层 TEC 时域特征的变化进行研究时,在空间上选取经济发达、人口聚集的成都(104.06E,30.67N)地区作为研究区的代表。根据成都周围的 4 个格网点,采用双线性插值方法内插出成都上空的电离层 VTEC(插值原理见图 2 和式(2);依次取不同季节每天 12 个时段的均值为横轴,分别绘制出日变化折线图、季节变化图进行分析;最后使用快速傅里叶变换17方法对成都上空的 TEC 进行频谱分析,从而探测出成都上空 VTEC 的周期性。图 2 双线性内插示意图Fig.2 Schematic diagram of bilinear interpolation f(P)(x2-x)(y2-y)(x2-x1)(y2-y1)f(Q11)+(x-x1)(y2-y)(x2-x1)(y2-y1)f(Q21)+(x2-x)(y-y1)(x2-x1)(y2-y1)f(Q12)+(x-x1)(y-y1)(x2-x1)(y2-y1)f(Q22)。(2)对研究区域 TEC 空域特征的分析时,纬度方向上选取东经 100的 5 个电离层格网点,经度方972第 2 期 朱军桃等:四川及周边地区电离层时空特性分析向上选取北纬 30的 4 个电离层格网点,由于该地区电离层 TEC 季节差异较大,按照春夏秋冬分别计算 12 个时刻的 VTEC 均值,绘制不同经纬度的电离层等值线图进行空域特征分析。2 太阳活动对四川及周边地区电离层 TEC 分布影响太阳活动是影响电离层 TEC 活动分布的主要因素,F10.7是衡量太阳活动程度的指标之一。为研究太阳活动对四川及周边地区 TEC 分布影响,按照时间序列绘制出 20002019 年研究区域内电离层 TEC(图 3)。20012005、20112015 年,四川及周边地区的 TEC 表现较为活跃,VTEC 值集中分布在 3060 TECu,其余年份 VTEC 值基本分布在 20 TECu 以下。从 F10.7指数的日均变化趋势图 4 可见,F10.7与电离层 VTEC 的趋势表现出良好的一致性,在太阳活动活跃的年份,VTEC 相对较高,相对于太阳活动稳定的年份,VTEC 也表现较为稳定。利用式(1)分别计算出 20002019 年四川及周边地区的VTEC 和 F10.7日均值、月均值、年均值相关系数,分别为 0.879、0.923 和 0.998,呈现出高度正相关,研究结果与文献5-6中太阳活动与全球 TEC值的相关性研究结果一致。图 3 四川及周边地区电离层 VTEC 变化趋势Fig.3 Daily variation of VTEC in Sichuan and surrounding areas图 4 四川及周边地区 F10.7指数日均值变化趋势Fig.4 Daily variation of F10.7 in Sichuan and surrounding areas为了进一步研究 F10.7与研究区域 VTEC 值的关系,将 VTEC 与 F10.7的月均值和年均值进行线性拟合,结果如图 5 所示。月均值、年均值的拟合线性函数基本一致,F10.7每变化 1 sfu,研究区域的VTEC 变化 0.3 TECu 左右。上述结果更加验证了太阳活动是决定 TEC 值变化的主要因素。图 5 研究区域 F10.7与 VTEC 线性相关图Fig.5 Linear correlation between F10.7 and VTEC in study area3 地磁活动对四川及周边地区电离层 TEC 分布影响为研究地磁活动对四川及周边地区的影响,根据月均值绘制出 20002019 年的 VTEC、Dst、Kp指数变化趋势图 6(根据每日 12 h 的 Dst 指数,统计 20 a 中每年发生大、中、小地磁暴的天数)。统计标准为:若 Dst-100 nT,发生大地磁暴及特大磁暴;若-100 nTDst-50 nT,发生中等地磁暴;图 6 四川及周边地区 VTEC、Dst、Kp 月均值变化趋势Fig.6 Monthly variation of VTEC,Dst and Kp in Sichuan and surrounding areas 082桂 林 理 工 大 学 学 报 2023 年若-50 nTDst-30 nT,发生小地磁暴,统计结果如图 7 所示。在地磁活跃时,发生磁暴频繁的年份,四川及周边地区的 TEC 值较高,且呈现一定程度的相关性。整体趋势为与 Dst 指数呈现负相关、与 Kp 指数呈现正相关。按照式(1)分别计算20002019 年 Dst、Kp 指数与四川及周边地区 TEC日均值、月均值、年均值相关系数,结果如表 1 所示。图 7 20002019 年磁暴日统计Fig.7 Statistics of geomagnetic storm days from 2000 to 2019表 1 20002019 年 VTEC、Dst、Kp 相关系数Table 1 Correlation coefficients of VTEC,Dst and Kp from 2000 to 2019VTEC日均值月均值年均值VTEC-Dst-0.260-0.477-0.780VTEC-Kp0.2540.4570.570Dst-Kp-0.681-0.759-0.893结果表明,研究区域 VTEC 值长期变化与 Dst呈负相关、与 Kp 呈正相关,月均值、年均值达中度相关。此外,VTEC 值与 Dst 的相关性略好于与Kp 指数的相关性。为进一步研究地磁对四川及周边地区的影响,根据月均值研究不同年份的地磁指数 Dst、Kp 与VTEC 的相关系数,结果如表 2 所示。各年份 Dst指数、Kp 指数均呈现一定程度的相关性,大部分年份 VTEC 与 Dst 指数呈现负相关,与 Kp 指数呈正相关,最大相关性出现在 2001、2010 年;除 20022007、20142016 年外,各年的月相关系数基本达到中度相关,与文献14研究 20122015 年地磁活动对广西地区 VTEC 月均值影响、文献16研究20072017 年地磁活动对山东地区 VTEC 月均值影响结果基本一致,本文进一步针对这两个时间段相关系数较小、正负异常的情况。结合图 3 和图 6分析,主要原因为太阳活动占主导因素使地磁活动表 2 20002019 年 VTEC、Dst、Kp 各年的月均值相关系数Table 2 Monthly correlation coefficients of VTEC,Dst and Kp from 2000 to 2019年份VTEC-DstVTEC-KpDst-Kp2000-0.30-0.01-0.702001-0.860.71-0.6820020.11-0.21-0.902003-0.370.42-0.8520040.45-0.35-0.682005-0.110.14-0.8320060.18-0.22-0.942007-0.080.24-0.692008-0.500.51-0.9520090.080.41-0.652010-0.620.78-0.872011-0.550.12-0.532012-0.490.49-0.902013-0.420.39-0.862014-0.12-0.09-0.9220150.27-0.39-0.3720160.090.17-0.802017-0.390.39-0.872018-0.320.40-0.562019-0.270.410.76的影响比重降低,当太阳活动急剧下降,直接影响TEC 的含量,从而导致相关系数较小并与 Dst 指数呈现正相关、与Kp 指数呈现负相关的情况。而2003年虽然为太阳活动下降年,但由图 7 可知,该年为特大磁暴年,全年发生磁暴 212 d,其中中等及以上的磁暴 90 d,因此与两种地磁指数仍然保持较好的相关性;而 2014 年虽然地磁较为活跃,但由图 4 可知,该年太阳活动整体趋势为先下降再上升的过程,从而表现出低相关性。这也说明了太阳活动在 TEC长期变化的影响上远远强于地磁活动。4 四川及周边地区电离层时间特性分析4.1 日变化特性分析为了解四川地区 TEC 的日变化特性及制图方便,将 20002019 年每年的数据进行按 UTC 00:00、02:00、04:00、06:00 进行平均值处理;以地方时 LT作为坐标横轴(成都地区为东七区),绘制出成都地区的电离层 TEC 日变化(图 8)。无论是太阳活动高年还是太阳活动低年,成都地区的电离层 VTEC 变化呈现出单峰的形式,VTEC 值在 LT 13:0015:00达到最高,随后 VTEC 值下降,最低值除20002003182第 2 期 朱军桃等:四川及周边地区电离层时空特性分析图 8 20002019 年成都地区的电离层 VTEC 日变化曲线Fig.8 Daily variation curves of ionospheric VTEC in Chengdu年在 LT 03:00 左右外,其余年份均出现在 LT 05:00左右,同时在太阳活动高年的电离层 VTEC 日变化幅度大,太阳活动低年变化幅度较低,相对较平稳,这与文献5,14-16研究结果一致。造成上述 TEC日间变化的原因为:白天,随着研究区域的太阳高度角变化,太阳辐射逐渐增强,导致电离层中的氧气、氮气等中性气体分子逐渐被电离,因而电子数量不断增加,至 LT 14:00 左右 VTEC 取得最大值。此后太阳辐射减弱,中性气体分子电离速率低于的自由电子和正离子结合速率,因而 VTEC 逐渐降低,至LT 03:0005:00 左右达到最低18。4.2 季节变化特性分析以北半球季节划分,选取 122 月为冬季,35 月为春季,68 月为夏季,911 月为秋季,分别计算成都地区不同季节每个时段的日均值,绘制出20012019 年的季节变化图 9。可见,四川地区的电离层 VTEC 的各季节的日变化基本一致:白天变化幅度大,夜间变化平稳,各季节的 TEC 峰值基本出现在 UTC 04:0008:00;除 2001、2002、2015 年外,夏季的日间峰值滞后于春、秋、冬季。图 9 20012019 年成都地区电离层 VTEC 季节变化Fig.9 Seasonal variations of VTEC in Chengdu from 2001 to 2019282桂 林 理 工 大 学 学 报 2023 年TEC 季节异常是指电离层冬季日间的 TEC 值高于夏季日间的 TEC 值12。四川地区 20012004、20142016 年均存在明显冬季异常现象,各年出现冬季异常的情况见表 3。四川地区的冬季异常现象常发生在太阳活动、地磁活动较高的年份,大多发生在白天,并且具有连续性,这与文献10认为该现象是随着太阳活动的强弱而变化一致。值得注意的是,2002 年冬季异常发生在 UTC 00:0014:00(LT 07:0021:00),这与前人认为冬季异常为日间现象不同19。文献6也分析得到 2000 年东经 30以东的中低纬度 TEC 夜间会出现冬季异常的现象。对冬季异常的解释,文献20指出该现象可归因于南半球磁场强度普遍低于北半球,因而使南北半球能量输送的不平衡;夏季的南半球向冬季的北半球运送中性物质,O/N2浓度比变化至电离率升高,最终导致北半球 TEC 冬季异常;而反过程即从处于夏季的北半球向处于冬季的南半球的输送作用却被抑制。综上所述,研究区域的冬季异常现象是由南半球所输送足够的中性分子、太阳活动及地磁活动等因素共同作用的结果。表 3 各年份电离层 VTEC 冬季异常及磁暴日统计Table 3 Abnormal VTEC and days of geomagnetic stormsin winter of different years年份异常发生时间段持续时间/h冬季发生磁暴统计天数/d2001UTC 02:0010:008202002UTC 00:0014:0014362003UTC 00:0012:0012492004UTC 02:0006:004382014UTC 02:0008:006202015UTC 00:0010:0010412016UTC 00:0008:00822除冬季异常年份外,VTEC 季节最大值容易出现在春分季节,仅在 2001 和 2011 年出现在秋分季,正好是一个太阳周期年,其次是夏季秋季相互交错,冬季 VTEC 值最低,完全符合电离层 TEC 在春秋分季节取得最大值 TEC 半年特性,这与文献14-16中各区域的研究结果一致。对 TEC 半年特性变化的机制有很多,结合研究区域处于北驼峰附近分析,TEC 半年变化原因有可能是受赤道电离层“喷泉效应”的影响:在春秋分季,赤道附近及低纬度地区受到太阳辐射最强,此时光化电离作用加剧,EB 漂移引起的等离子体从磁赤道向两侧的输送运动达到最强,使得赤道低纬度地区“喷泉效应”也发展到最盛,而夏冬两季,太阳直射南北半球,赤道异常相对减弱8,10。文献21研究认为,由于电离层电场存在半年变化,从而使得“喷泉效应”引起的驼峰处 TEC 得到加强。文献22则用热层经向风来解释半年变化:在夏冬季节,夏半球吹向冬半球的经向风使得夏半球的“喷泉效应”受到抑制;而春秋分季节中性风从赤道吹向极区反而使得赤道 TEC“喷泉效应”加强。文献23认为低热层日潮的半年变化,通过“喷泉效应”使得电离层 F2层的临界频率(f0F2)产生半年变化。此外,还有学者提出地磁和极光活动引起的中性密度半年变化、热层大气温度的半年变化、磁扰或者太阳风都可能是导致电离层 TEC 半年变化的原因。4.3 VTEC 年周期、半年周期及短周期变化特性分析采用快速傅里叶变换对成都上空的 VTEC 进行周期探测,在年周期和半年周期上分别探测了20002009、20102019 年两组 10 年的 VTEC 数据,在短周期上分别对 20002019 年每年的 VTEC进行探测,所探测结果如图 10、11 所示。可知,无论是太阳活动高年还是太阳活动低年,四川地区的电离层 TEC 均呈现出稳定的半年周期 182.6 d 和年周期 365.1 d,这是由于 TEC 在春秋分季节取得极大值和太阳的周年活动导致的24,这一结论在上述研究中也得以验证。从图 11 中看出,各年的TEC 频谱振幅的高峰基本集中分布在 27 d 左右,说明该地区的电离层 TEC 仍然存在准周期 27 d 的特性。这种特性是由于太阳旋转使得太阳黑子每27 d 返回同一位置导致太阳辐射也以 27 d 的太阳旋转周期为时间尺度周期性的变化24-25。而在太阳活动高年的准 27 d 周期现象更加显著,进一步验证了太阳活动对四川地区的电离层 TEC 存在显著的影响。图 10 成都地区 VTEC 半年周期、年周期探测Fig.10 VTEC half-year and annual detection in Chengdu382第 2 期 朱军桃等:四川及周边地区电离层时空特性分析图 11 成都地区电离层 VTEC 年短周期探测Fig.11 Year-short period detection of ionospheric VTEC in Chengdu5 四川及周边地区电离层 VTEC 空间选取东经 100、北纬 30的电离层格网 TEC 值,由图 7 可知各个季节的变化有所差异,因此按照四季绘制不同年份的等值线图。从图 12 中 4 个年份的结果可知,在相同纬度下,研究区域在太阳活动高低年全年经度方向上无明显变化。文献14-16对所研究的区域也得出相同的结论,主要是由于研究区域经度跨度较小,几乎处于同一时区,本文不作重点分析。从图 13、14 中可知,在同一经度下,四川及周边地区的电离层 TEC 全年随着纬度的升高而降低。在太阳活动较低的年份 20062010、20172019 年,TEC 值纬度方向梯度明显变化的时间段为UTC 02:0014:00。在太阳活动较高的年分 20012005、20112016 年,TEC 纬度梯度明显变化的时间段会延长 24 h。四川周边地区的电离层 TEC 基本在 UTC 06:0008:00 达到最大值,大多年份夏季日间 TEC 峰值出现稍延后与其他季节,与该区域 TEC日变化和季节变化研究结果一致。6 结束语采用时间序列分析、相关性分析、快速傅里叶变换的方法,使用 CODE 提供的 20002019 年的电离层格网数据,以区域性视角对四川及周边地区进行电离层时空特性分析,结果如下:(1)太阳活动是影响四川及周边地区电离层TEC 的主要影响因素,该地区 20002019 年电离层TEC 值与 F10.7日均值、月均值、年均值相关系数分别为 0.879、0.923、0.998,呈现出高度线性正相关。(2)地磁活动对四川及周边地区存在一定程度的影响,研究区域 20002019 年 TEC 与 Dst 指数、Kp 指数两种地磁指数日均值相关系数为 0.25 左右,月均值、年均值与 Kp 指数呈中度正相关,与Dst 指数呈中度负相关;TEC 与 Dst 指数的相关性略好于与 Kp 指数的相关性。各年份 TEC 与地磁指数月均值相关性不稳定,由于太阳活动占据主导因素,研究区域 TEC 与两种地磁指数的相关性会降低或出现正负异常。(3)四川及周边区域电离层 TEC 在日变化特性上,TEC 值呈现单峰的形式,在每日 LT 14:00(UTC 06:00)左右达到最高,LT 03:0005:00(UTC 20:0022:00)达到最低值。在季节变化特性上,除少数年份外,夏季的 TEC 日变化峰值滞后于春、秋、冬季2 h 左右;太阳活动高年极易出现冬季异常现象,冬季异常大多发生在白天,且具有连续性,分析主要是由于南半球所输送足够的中性482桂 林 理 工 大 学 学 报 2023 年图 12 2002、2009、2015、2018 年北纬 30电离层 VTEC 等值线图Fig.12 Ionospheric VTEC contour maps at 30N in 2002,2009,2015 and 2018分子、太阳活动、地磁活动共同导致的结果,但在2002 年冬季异常现象会在夜晚 LT 21:00 出现,应当引起重视;TEC 均在春秋分季节取得季节最大值,多数年份出现在春季,少量出现在秋季,推测主要原因有可能是“喷泉效应”导致;此外 TEC 季节最大值出现在秋季的年份为 2001、2011 年,正好是一个太阳周期年,是否存在 TEC 秋季日间出现最大值也呈现一定的规律性,有待进一步研究。研究区域内的 TEC 值呈现稳定的半年周期 182.6 d和年周期 365.1 d,以及短周期准 27 d 的特性。(4)四川及周边地区电离层空间分布特征为:在相同经度下,TEC 全年随着纬度的升高而降低。在太阳活动低年,TEC 值纬度方向梯度变化显著的时间段为 UTC 02:0014:00;随着太阳活动的升高,纬度方向上 TEC 梯度变化显著的时间段会延长 24 h。在相同纬度下,研究区域在太阳活动高低年全年经度方向上无明显梯度变化。以 CODE 提供的格网点数据内插出成都上空的 TEC 值进行区域时间特性研究存在局限性。TEC 数据的空间分辨率低,对空域特征研究受到一定程度限制。因此,对四川及周边地区电离层时空特性的分析有待进一步完善。参考文献:1 张静,刘程南,李丛.国际电离层模型的研究与探讨 J.桂林理工大学学报,2017,37(1):114-119.2 章红平,平劲松,朱文耀,等.电离层延迟改正模型综述J.天文学进展,2006,24(1):16-26.3 刘立龙,陈军,黄良珂,等.基于小波-ARIMA 电离层短期总电子含量预报 J.桂林理工大学学报,2016,36(2):294-299.4 余涛,万卫星,刘立波,等.利用 IGS 数据分析全球 TEC的周年和半年变化特性 J.地球物理学报,2006,49(4):943-949.5 冯建迪,王正涛,赵珍珍.卫星导航服务的全球电离层时变特性分析 J.测绘科学,2015,40(2):13-17.6 时爽爽,黄劲松,冯建迪,等.基于 IGS 的白天和夜间电离层 TEC 变化特性分析 J.大地测量与地球动力学,2015,35(2):293-297.7 Wu C C,Fry C D,Liu J Y,et al.Annual TEC variation in the equatorial anomaly region during the solar minimum:Sep-tember 1996-August 1997 J.Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics,2004,66(3-4):199-207.582第 2 期 朱军桃等:四川及周边地区电离层时空特性分析图 13 20012010 年东经 100电离层 VTEC 等值线图Fig.13 Ionospheric VTEC contour maps at 100E from 2001 to 2010682桂 林 理 工 大 学 学 报 2023 年图 14 20112019 年东经 100电离层 VTEC 等值线图Fig.14 Ionospheric VTEC contour maps at 100E from 2011 to 2019782第 2 期 朱军桃等:四川及周边地区电离层时空特性分析8 Zhao B Q,Wan W X,Liu L B,et al.Characteristics of the i-onospheric total electron content of the equatorial ionization a-nomaly in the Asian-Australian region during 1996-2004 J.Annales Geophysicae,2009,27(10):3861-3873.9 Mukherjee 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part in the solar-terrestrial space,with complex spatiotemporal variation characteristics under the influence of many factors.It is necessary to analyze its long-term temporal and spatial characteristics.Based on the ionospheric VTEC grid data from 2000 to 2019 provided by the Centre for Orbit De-termination in Europe(CODE),the spatiotemporal characteristics of the ionosphere in Sichuan and surrounding is studied.The main feathers are outlined as follows:(1)The daily correlation,monthly correlation and annual corre-lation between VTEC and F10.7 from 2000 to 2019 are 0.879,0.923 and 0.998,respectively.(2)VTEC is weakly correlated with the daily mean value of Dst and Kp index,and moderately correlated with the monthly and annual mean values from 2000 to 2019,while the mon