摘要：本文利用CHAMP卫星加速度仪测量数据，计算和分析2003年11月20～21日大磁暴期间大气质量密度扰动的全球分布特征；研究暴时变化与极区大尺度对流引起的全球焦耳加热总功率及环电流指数SYM—H之间的关系．结果表明，磁暴期间400km高度上热层大气质量密度大幅度上升，NRLMSISE-00模式预测值与此相比有很大差别；暴时大气密度的增大存在昼／夜半球不对称性：白天强于夜晚，且白天随纬度的分布呈现出比较复杂的图像，在赤道附近和南半球中低纬区（100N～500S）大气密度增大较强，并呈双峰分布，两个峰分别位于0°和45°S，另外在极区也出现大气密度扰动的局部极大，而在夜晚，大气密度变化南北半球比较对称，在赤道低纬区大气密度增大较强；互相关分析表明，中低纬区大气密度变化滞后于全球焦耳加热总功率3～7h，滞后于环电流指数（SYM—H）0～3h，与二者存在很强的相关，表明极区焦耳加热和赤道环电流过程对暴时热层大气密度扰动有重要影响，

关键词：热层大气质量密度 champ卫星 磁暴 焦耳加热 环电流指数 

单位：武汉大学电子信息学院; 地球空间环境与大地测量教育部重点实验室; 武汉430079; 德国地球科学研究中心; Potsdam14473