在日落后赤道擴展F（ESF）發生時，低緯地區的電離層相干散射雷達經常觀測到E區回波消失或者谷區（150 公里高度）回波出現，早期學者將這兩種現象都歸因于ESF產生的極化電場沿著磁力線map到低緯的結果。然而問題是ESF產生的極化電場為何能發揮雙重作用，既抑制E區回波的出現，又能觸發谷區回波的產生？

　　2009年2月，中科院地質與地球物理研究所在三亞建成了我國大陸首臺VHF電離層相干散射雷達。利用該相干散射雷達觀測的不規則結構回波數據，該所地磁與空間物理研究室李國主副研究員與寧百齊研究員等發現在日落ESF期間，E區不規則體回波的被削弱和谷區不規則體回波的觸發這2種現象能同時出現（如圖1）?；诶走_干涉分析方法研究不同高度不規則結構的東西向漂移速度，發現谷區不規則結構的漂移特征類似于F區不規則結構。

　　他們提出低緯同時觀測的E區回波消失和谷區回波出現可能歸因于赤道等離子體泡（EPB）的分裂。在赤道等離子體泡狀結構分裂時，東向、西向泡狀結構內不同向的極化電場沿磁力線耦合到低緯谷區、E區，通過梯度漂移不穩定性分別觸發和抑制谷區、E區不規則體的產生，從而造成雷達觀測的谷區/E區不規則體回波的出現/中斷（圖2）。

　　本研究首次將赤道等離子體泡分裂的概念引入到赤道、低緯電離層E區、谷區和F區不規則體的耦合研究中，成功解釋了三亞以及低緯其他相干散射雷達在ESF期間觀測到的E區不規則體回波消失和谷區不規則體回波出現的現象。

　　該項研究成果近期發表在國際知名地球物理研究期刊Journal of Geophysical Research上（Li et al. Investigation of low‐latitude E and valley region irregularities: Their relationship to equatorial plasma bubble bifurcation. Journal of Geophysical Research. 2011, 116, A11319, doi:10.1029/2011JA016895）。

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　　圖1：2011年3月8，16，20和4日三亞VHF相干散射雷達觀測的高度-時間-強度(HTI)圖

來源地質與地球物理研究所)