报告题目：空间环境对低轨道卫星表面电位的影响

报告人：武汉大学 熊超

报告人简介：熊超，教授，武汉大学电子信息学院党委副书记。长期从事电离层物理、星载空间磁场与等离子体探测、空间天气效应、磁层-电离层-热层耦合等方向的研究，发表SCI论文100余篇。2009年2月至2021年2月在德国地学研究中心（GFZ）从事博士学习和后继研究工作，深入参与包括CHAMP、Swarm、CSES等地磁场卫星观测数据的标较及科学应用，曾获德国DAAD与洪堡基金会（AvH）资助、 COSPAR“杰出青年科学家论文奖（2012年）”、 EGU“杰出青年科学家奖（2019年）和”武汉英才产业领军人才（2021）”等，2020年获评国家级人才项目引进回武汉大学电子信息学院工作。现为中国空间科学学会空间物理学专业委员会委员，中国地震学会空间对地观测专业委员会委员，国际参考电离层（IRI）工作组成员，中欧航天合作联委会电磁卫星联合工作组成员，湖北珞珈实验室工作委员会成员。

报告摘要：随着空间科学与航天技术的发展，卫星已成为对地观测与空间环境监测的重要手段。因此，保障卫星在轨期间安全有效的运行及观测的准确性便成了空间科学与卫星制造领域的热点问题。由于卫星表面材料的几何形状、介电特性及光照条件等因素的不同，在与空间等离子体相互作用之下卫星表面与卫星地电位之间会充电产生电位差；当电位差达到一定阈值后，将产生静电放电。该充放电过程将直接通过电磁辐射对星载电子设备产生影响，甚至造成电路故障，威胁整个卫星的安全。在地球中、高轨道卫星高度分布着众多的能量粒子，前人对此高度上卫星表面的充电特征展开了详细的研究，但对于低轨道卫星表面电位的变化研究则很少涉及。本研究利用处于400~500公里高度上的欧空局Swarm星座（三颗卫星）观测数据，对其表面电位的分布特征及与空间环境影响的关系展开了详细的分析。观测结果表明，低地球轨道（LEO）高度的卫星表面带有轻微的负电荷。对于Swarm来说，电位在-7V和0V之间变化，大多数在-2V左右，少数在-5.5V处，-5.5V事件数量相比于-2V少一个数量级。这两个不同的Vs峰值表明有两个不同的原因。因此，我们将Swarm卫星的Vs数据分为两组：轻负值（>-5V）和深负值（<-5V）。这两组Vs表现出不同的空间和时间分布。对于轻负值的一组，在中低纬度，Vs在磁赤道上方更接近0值，且白天相较于夜间Vs负的更明显；在高纬度，Vs在夏季半球更低。对于深负值的一组，主要出现在高纬度地区，在中纬度±20°-50°磁纬度之间形成两个较高值区域，但在南大西洋异常区（SAA）略低；在高纬度，Vs在冬季半球更低，与第一组情况相反。通过将Vs数据与Swarm高度的背景等离子体密度分布相比较，我们发现在第一组中，更小的Vs数据是在背景等离子体密度较高的地区观察到的，而对于第二组，更小的Vs数据是在背景等离子体密度较低的地区观察到的。这可以解释为：入射到Swarm表面的电子和离子通量，其差异决定了Swarm的电位，分别由背景“冷”等离子体（由于电离）和“热”等离子体（由于磁层的颗粒沉降）主导。

报告题目：基于电波环境观测网的地震电离层前兆研究进展

报告人：中国电子科技集团公司第二十二研究所 丁宗华

报告人简介：丁宗华，中国电科22所研究员，兼职博士生导师，昆明电磁波环境国家野外站常务副站长，欧洲非相干散射科学联合会（EISCAT）理事。主要从事电离层与空间环境探测及电波传播研究，发表学术论文50多篇，授权专利10余项，获中国电科集团科技创新单项冠军（2019）、河南省国防科技进步一等奖（2022）等。

报告摘要：观测证实，大地震之前电离层会出现异常变化，开展震前电离层异常特征分析与机理研究对于开发地震电离层前兆监测预警技术具有重要意义。本文介绍了利用电波环境观测站网开展地震电离层前兆特征分析的主要结果，包括地震与电离层异常的时间、区域、扰动程度的相关性；以2008年汶川大地震为例，详细介绍了电离层异常特征，利用了其机理；最后给出了近年来昆明电磁波环境国家野外站利用电离层垂直探测仪与非相干散射雷达开展地震电离层前兆观测的主要结果，分析了川滇电离层加密监测网在我国西南地区地震监测预警中的应用前景。

报告题目：张衡一号卫星观测数据震例回溯与应用研究

报告人：应急管理部国家自然灾害防治研究院 颜蕊

报告人简介：颜蕊，女，博士，应急管理部国家自然灾害防治研究院研究员、硕士生导师。目前为电磁卫星等离子体分系统负责人，电磁卫星朗缪尔探针载荷Co-PI、中欧CSES/Swarm联合定标校验团队等离子体组中方联络人。先后承担国家自然基金、国家民用航天科研工程项目专题、国家重点研发计划专题、亚太空间合作组织专题等项目，参与国际龙计划和空间科学研究所等国际合作项目。主要致力于电磁卫星朗缪尔探针载荷数据处理、在轨定标和质量校验、电磁卫星观测数据地震前兆信息提取及机理、电磁卫星观测数据空间物理现象及特征等相关研究工作。发表论文30多篇，其中第一/通讯作者SCI论文11篇。

报告摘要：卫星监测突破了传统地震科学研究的限制，电磁波可从地下到太空跨圈层传播。通过卫星可将观测范围拓宽至全球尺度，从震例观测的角度来讲，卫星监测可以获取更多的震例样本开展研究，为检验各种方法和模型提供了更丰富的数据资料和震例样本。统计表明，空间电磁扰动与地震发生具有明显相关性。张衡一号卫星是中国地震立体观测体系天基观测平台的首颗卫星。它能够发挥空间对地观测的大动态、宽视角、全天候优势，通过获取全球电磁场、电离层等离子体、高能粒子观测数据，对中国及周边区域开展电离层动态实时监测和地震前兆跟踪，弥补地面观测的不足，开辟探索地震监测预测新途径。

张衡一号卫星团队针对2018年2月2日至今全球47个7级以上浅源地震（震源深度<100km）和中国大陆15个6级以上地震开展了震例回溯研究。研究结果表明：朗缪尔探针、感应式磁力仪和电场仪三个载荷，地震异常响应比例都是最高的，超过了70%；其次是高能粒子探测器和GNSS掩星接收机两个载荷，异常现象响应率在50%左右。对于电磁场来说，异常主要出现在低频段，等离子体类载荷以密度变化为主，温度变化较少；能量粒子类则以电子通量变化为主；绝大部分变化为正向变化。对于异常出现的时间则地震当天、震前7天以内以及震前11至15天是三个典型的时间点，此外电磁场在震前20-25天的也集中出现了异常。异常出现的位置与震中所在位置有一定的关系，总体来说更多出现在震中东侧和南侧。

尽管通过回溯研究电磁卫星可以记录到明确的地震电离层异常现象，但实现时间、地点、强度地震三要素的精确预报，目前还仍然是世界科学难题，尤其是不能靠一颗卫星的单一手段实现，结合地震学、电磁学、大地测量学、地球化学等多学科多手段相结合，可以更好的推进该领域的研究。

报告题目：基于电磁卫星观测的空间天气以及波粒相互作用研究

报告人：应急管理部国家自然灾害防治研究院 张振霞

报告人简介：张振霞，女，国家自然灾害防治研究院副研究员，担任国家灾研院和中科院大学研究生导师，博士毕业于北京大学物理学院，2015 年入选“中国地震局防震减灾优秀人才百人计划”。主持和参与国家自然科学基金、国家民用航天科研工程项目专题、亚太空间合作组织专题等多项课题。

目前主要负责张衡一号卫星高能粒子的数据处理和物理应用工作，担任电磁卫星高能粒子分系统主任设计师、电磁卫星高能粒子载荷Co-PI。主要研究领域包括地球辐射带动力学、波粒相互作用研究以及空间天气事件灾害等，在GRL、JGR等国际期刊以第一/通讯作者发表SCI论文10余篇。

报告摘要：我国张衡一号卫星搭载了电场仪、磁力计、高能粒子探测器和等离子体仪。其中的高能粒子探测器在国内外同类探测器中的几何因子最高，可以以更高的探测效率观测地球辐射带以及南大西洋异常区的较大能量范围的高能电子和质子，拥有高能量分辨率、粒子鉴别效率和较高投掷角分辨率。该卫星还搭载了X射线监测器，所以还可以观测耀斑期间的X射线及其引发的太阳质子事件。给研究空间天气等自然灾害事件研究提供了非常好的机会。 我们基于张衡一号卫星对空间天气事件和波粒相互作用事件进行了深入观测分析和数值模拟。研究了磁暴期间高能粒子被哨声波、磁声波加速扩散效应，并利用数值模拟对结果进行了检验；研究了磁暴期间磁场线弯曲散射内辐射带外边界高能质子丢失效应；研究了太阳耀斑X射线和太阳质子事件等空间天气事件。