位于地球上空约60～1000km高度区域的高层大气，在日地空间环境中承上启下，发挥着非常重要的纽带作用，是离固体地球最近的太空区域，是绝大部分卫星和国际空间站飞行的高度，其中的电离成分可以显著影响电磁波的传播，称之为电离层。在高度约200-600km的F2层，拥有电离层区域最高的电子密度且始终存在，是无线电波折射和散射最严重的区域，因此对F2层特别是其电子密度的研究是电离层研究的重要课题。　　F2层电子密度显现丰富的气候尺度与天气尺度的各种变化特征，及偏离Chapman离化理论的多种异常现象。本文选题研究中低纬电离层电子密度的日变化行为，期望获得更全面又细致的电离层日变化图像，并深化对电离层动力学过程的认识。全球228个测高仪台站积累了半个多世纪的观测数据，COSMIC星座也获得了近10年大量的掩星电离层剖面数据，这些电离层数据为研究包括F2层电子密度日变化在内的诸多问题提供了非常好的数据基础。本文基于全球测高仪台站和COSMIC掩星观测的电离层数据，从分析F2层电子密度夜间增强的单站数据分析出发，进而探究其纬度结构，并勾画其全球分布，统计分析了F2层电子密度夜间增强的发生率与增强幅值、发生和持续时间等参量，来探讨中低纬电离层夜间增强的特性及导致这些现象的可能机理。　　本文主要的研究工作和结果如下:　　1、基于2012年日本Kokubunji测高仪观测数据，发现在夏季电离层最大电子密度(NmF2)出现明显午时咬失和夜间增强现象，F2层最大电子密度在夜间表现为夏季高冬季低，在白天，则呈现夏季低于冬季的“年度异常”现象。在白天，dNmF2/dt由正值转为负值的时刻在冬季早于其他季节。基于Dudeney[1983]方法得到的F2层峰高hmF2表现为白天低夜晚高。日出之后，夏季hmF2高于冬季，300km处O+的产生率夏季小于冬季，同时损失率系数β在夏季最大，冬季最小，O/N2浓度比也是夏季小于冬季，所以夏季的电子密度会小于冬季。　　2、利用日本Okinawa、Yamagawa、Kokubunji和Wakkanai台站测高仪foF2和hmF2数据，统计分析这四个台站上空电离层夜间增强的出现率和出现时间，发现夜间增强的出现率与太阳活动呈现负相关，增强最大值出现时间在冬季最迟。结果显示，四个台站在午夜前和午夜后都有电子密度增强的现象出现，夜间增强达到最大值的时刻，午夜前峰和午夜后峰都表现为冬季晚于夏季。午夜前夜间增强的出现率表现为夏季高，冬季低;而午夜后夜间增强的出现率则表现为夏季低冬季高。夜间峰值的出现率与太阳活动变化呈负相关，即随太阳活动增加而减小，这种相关性在冬季最强。分析发现垂直等效风场VEWs在夜间增强过程中起了比较重要的作用。　　3、利用100-160°E经度扇区35个测高仪台站近半个世纪的foF2和hmF2数据，发现该经度扇区夜间增强发生率具有地磁纬度变化，呈现明显的双峰结构，夜间增强事件发生时峰高降低的出现率比峰高抬升的出现率大。分析发现不同太阳活动水平下35个测高仪台站的夜间增强发生率具有地磁纬度变化，呈现明显的双峰结构（太阳活动低年最明显），最大值分别出现在地磁北纬30°和南纬40°附近。将夜间增强事件按照foF2的相对变化值等于0.5为分界点进行分类，foF2的相对变化值大于0.5记为强增强事件，小于0.5记为弱增强事件。在南北半球中低纬地区，弱增强事件出现率要高于强增强事件，在高纬地区，强增强事件出现率高于弱增强事件。在低纬（三亚）地区，午夜前增强主要发生在冬季和春秋季，夏季非常少。夜间增强幅值、相对变化值和持续时间均表现为春秋季节较高。在增强事件发生时西向电场引起的峰高降低事件的出现率比峰高抬升事件大。　　4、利用全球228个测高仪台站和COSMIC星座电离层掩星数据，研究发现夜间增强事件主要出现在冬季半球磁倾角(dip angle)大于45°的范围内，在350 km高度处，夜间增强幅值和纬度分布范围最小，南半球夜间增强有明显的随磁倾角变化的特征。用测高仪台站和COSMIC数据分析发现，不论太阳活动低年还是高年，南北半球均会出现夜间增强事件，但是冬季半球多，夏季半球少，夏季半球主要出现在纬度比较低的地方。冬季半球夜间增强主要分布在磁倾角(dip angle)为45°～80°的范围内。分析冬季不同高度处夜间增强出现的形态特征，发现在350 km高度处，夜间增强幅僮和纬度分布范围最小，南半球夜间增强有明显的随磁倾角变化的特征。夜间增强的幅度和分布范围表现为太阳活动高年大于太阳活动低年。　　分析发现，在低纬地区，西向电场（引起了电离层峰高hmF2降低）在夜间增强过程中起了主要作用;中纬地区，中性风等作用引起hmF2抬升从而导致夜间电子密度增加。