极区电离层峰值电子密度（NmF2）是极区电离层相关特征参数中非常关键的参数之一,受太阳辐射、等离子体对流及粒子沉降的影响,其形态特征及其复杂,特别是等离子体对流,能显著影响极区电离层NmF2的变化特征,但不同对流模式对极区电离层NmF2的影响尚需进一步研究;国际参考电离层（International Reference Ionosphere,简称IRI）模型是电离层研究中应用最广泛的经验模型,由于南北极区电离层观测数据的匮乏,导致IRI模型在南北极的适用性降低。基于此,本文对南极中山（ZHS）站、北极Tromso（TRO）站和Longyearbyen（LYB）站三个台站超过一个太阳活动周的长期观测数据,研究了等离子体对流对极区电离层NmF2的影响,并对IRI模型在极区的适用性进行了评估。主要研究工作如下:1.按太阳活动条件和季节对行星际磁场南北分量Bz进行分类,对持续南向及持续北向条件下NmF2日变化峰值的时间分布特征进行了对比研究,分析了逆阳对流在极隙区纬度和极光带纬度电离层日侧峰值形成过程的不同贡献。结果表明,在太阳活动高年行星际磁场南向条件下,极隙区纬度ZHS与LYB站磁中午附近容易形成逆阳对流,引起NmF2显著上升,产生磁中午异常。逆阳对流对NmF2的影响在太阳活动低年要远弱于太阳活动高年,仅在ZHS站磁中午附近,等离子体对流对其NmF2有微弱影响;无论高年与低年,极光带纬度的TRO站NmF2几乎均不会受到等离子体对流影响,其日变化曲线无明显磁中午异常现象。2.对SuperDARN高频雷达观测到的等离子体对流图像进行了统计分析,研究了电离层NmF2的峰值随对流图像分布,进一步分析了极隙区纬度台站磁中午峰值及北极两个台站磁子夜峰值的成因。结果表明,在极隙区纬度的ZHS和LYB站,其NmF2磁中午异常与SuperDARN雷达观测到的逆阳对流在时间上具有一致性,这证实了逆阳对流是极隙区纬度台站磁中午异常的主要成因;行星际磁场持续南向条件下,日侧高密度等离子体会以不同的形态结构穿过极盖区到达夜侧,在太阳活动高年,在LYB存在磁子夜峰值的时刻,SuperDARN雷达均观测到夜侧有等离子体对流的存在,这说明等离子对流是LYB站磁子夜异常的主要成因。但这种高密度等离子体结构尚未到达TRO站,便在对流模型的作用下向昏侧偏转,且在太阳活动低年的夜侧无明显对流存在,这说明等离子体对流对TRO站夜侧峰值几乎无贡献,TRO站夜侧峰值主要是由极光亚暴引起的。3.在不同太阳活动条件下,对三个台站电离层NmF2观测数据与国际参考电离层IRI-2016预测数据进行了对比分析。结果表明TRO站相关性最好,ZHS站次之,LYB站最差;IRI模型对等离子体对流、能力粒子沉降等极区电离层所特有的物理过程表现不足,过高估计光致电离对极区电离层的作用;在极光带纬度TRO站勉强适用,而在极隙区纬度两个台站均不适用,建议IRI模型基于广泛的长期观测的极区电离层数据（例如GPS卫星TEC观测,GPS掩星观测）,形成一个极区电离层经验模型。