地磁倒转期间的大气电离速率

地球磁偶极子场的 Matuyama-Brunhes 倒转发生于 78 万年前，该时期已有详细的时间分辨古地磁数据。地磁倒转预计会影响宇宙射线通量，进而可能影响大气电离速率。本研究提出了一个基于输入磁场给出全球大气电离的模型。以随时间变化的古地磁数据作为输入，生成了倒转期间大气电离速率的 3D 时间序列。我们表明，随着偶极子场减弱，低纬度地区的大气电离增强。地表增幅约 25%，高层大气可达 5 倍。全球范围内，地表电离速率增加约 13%，高层大气可达 2 倍，而极区基本不受影响。最后，太阳 11 年周期引起的电离变化受倒转影响显著。太阳活动极小期与极大期之间大气电离的相对变化在 2 到两个数量级之间。所有大气电离数据均已提供下载。