由上海科学家领衔的这支科研团队直接观测到了一次强磁暴袭扰地球期间，极区电离层“等离子体云块”的完整演化过程，并揭示了其中的关键“开关”——一种名为“夜侧磁重联”的物理过程。这一发现可应用于空间天气预报，为提高和改善通讯、导航精度提供观测和理论支持。

　　太阳，不仅照亮了整个太阳系，还无时无刻不在朝四面八方喷射名为“太阳风”的高速等离子体。这种等离子体，携带着巨大的能量和大量的粒子，不断撞击着包括地球在内的太阳系所有行星的大气层。地球之所以能不被这些天外来客般的高能粒子伤害，是因为它拥有天然屏障——全球性磁场，可以有效地阻挡和偏转大多数太阳风带电粒子，并防止这些带电粒子与地球大气层发生直接相互作用。

　　据论文第一作者张清和博士介绍，由于极区的恶劣自然环境和观测数据的缺乏，等离子体云块的“身世”一直是个谜，尤其是在恶劣空间天气环境下如何形成和演化，是困扰国际空间天气和通讯导航等领域科学家的一大难题。近年来，为弄清等离子体云块的形成机制，国际上开展了众多的地面多设备联合观测会战，但此前未实现全面、完整的观测。

　　他和他的合作研究团队分析研究了多年的多手段观测数据，并从中挑选出了200多个灾害性空间天气事件加以深入分析，同时开展相应的计算机模拟实验。利用国际超级双子极光雷达网（SuperDARN）和全球定位系统（GPS）地面接收机的联合观测数据，该团队首次直接观测到2011年9月26日一次强磁暴袭扰地球期间，极区电离层等离子体云块的完整演化过程。经过进一步的理论研究，研究人员首次发现，磁力线的“相遇与重组”(夜侧磁重联)在等离子体云块演化过程中扮演着重要的“开关”角色。所谓“磁重联”，是太空中非常常见的一种物理现象，是指当两条磁极方向相反的磁力线无限接近时，两条磁力线分别断开并“重新联结”的物理过程。当夜侧磁重联发生时，携带云块运动的开放磁力线因重联而闭合，相当于“开关”打开；当夜侧磁重联停止时，“开关”关闭。

　　中国极地研究中心主任杨惠根研究员表示，这项科研成果沉淀自我国近30年极地考察的精华，它将为极区电离层建模和空间天气预报提供重要物理依据，具有很高科学价值。