科学研究
SCIENTIFIC RESEARCH
研究方向
中国极地研究中心极区空间物理与天文研究所(筹)由极地大气与空间物理学研究团队和南极天文学研究团队组成。该研究所定位于利用极地这一战略性稀缺资源,在日地物质能量耦合和星系演化与系外行星方面的国家重大科技研究中发挥重要作用。研究所利用自主科考数据开展的极区太阳风能量注入、磁层-电离层-热层-大气层耦合、南极天文学的黑洞吸积物理研究等方面取得原创性成果。近年在国家重点研发计划项目的支持下,研制成功了极区大气激光雷达探测系统,首次在南极地区实现了极区大气准全高程的激光雷达协同观测,为探索空间天气活动对极区高层大气影响提供了全新的观测手段;围绕国家太空安全重大需求以及“暗物质、暗能量、黑洞、宇宙起源、天体起源和生命起源”等基础性科研问题方面,利用南极在观测太空和宇宙的优势,重点开展了空间碎片监测、黑洞物理和太阳系外行星研究,聚焦服务国家战略,为国家科技重大专项做出贡献。
研究成果
极区空间物理团队:
1.极地大气与空间物理团队在极区磁层-电离层耦合方面,观测发现磁场重联Dungey循环、激波极光高时空分辨率的极区电离层演化特征,发表在Science等刊物;
2.成功研发了国内首套、世界上第4套能够进行全昼夜探测的钠荧光多普勒激光雷达和中低层大气探测激光雷达,成功部署在南极中山站且开展长期观测;
3.基于中山站和黄河站的科考数据,获得了日侧极光综观特征及其对空间环境的响应、发现并定义了一种新的极光结构“喉区极光”,研究成果陆续发表在地学知名刊物;
4.在卫星和极区地磁场数据应用方面,发现了太阳风侵扰地球磁层顶对应的空间等离子波激发源区特征和超低频ULF波加速冷离子的过程;
5.基于卫星对地的观测,发现了极区电离层总电子含量的季节、世界时等变化特征,建立了电离层总电子含量的时空变化预测方法,获得了上海市的科技进步奖励。
南极天文团队:
1.发现超大质量黑洞吸积物理的关键动力学过程,解决长久以来黑洞吸积盘物质来源难题,发表在自然杂志;
2.基于南极望远镜历史数据,发现昆仑站等南极台站可高效捕捉低轨空间碎片等目标,可观测时间长,且极昼期间也可开展,对中国具有极高的战略意义,研究结果发表在《极地研究》,研究团队入选2019年度科技部重点领域创新团队;
3.研制南极亮星巡天望远镜,入选2015年度中国十大天文科技进展;并在中山站开展观测,捕捉到离地球最近的太阳系外行星的疑似掩食信号;
4.南极内陆拥有优质的天文观测条件,昆仑站是公认的地表最佳台址。天文团队在南极多台站开展天文台址参数测量,发现泰山站可能具有极高的天文利用价值;
5.发现氢、氦线可高效诊断超大质量黑洞周围物质气体,提出诊断类星体外流及其光变机制的系统方法,探讨外流对寄主星系的反馈,在国际知名天文期刊发表系列研究成果。