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利用南极中山站以及北极与其地理共轭的Tromso站、地磁共轭的Longyearbyen站一个太阳周的电离层观测数据,对极隙区/极光带纬度电离层F2层峰值电子浓度(NmF2)的气候学特征及其太阳活动依赖性进行了对比研究,并与国际参考电离层模型IRI-2012进行对比,最后利用数值模拟手段对太阳活动低年极隙区纬度电离层的日变化特征做了分析。主要结果归纳如下:首次对南北极极隙区/极光带纬度地磁/地理共轭的三个台站NmF2长期的日变化和年变化特征进行了对比研究,结果发现三个台站Nm F2日变化峰值出现时间略有差异,说明粒子沉降和等离子体对流对极隙区纬度NmF2有重要影响。除日侧峰值外,Longyearbyen站NmF2在太阳活动高年冬季磁子夜之前还存在一个峰值,是穿过极盖区的等离子体对流作用的结果。Tromso站在冬季磁子夜附近也存在一个次峰则是受夜侧极光亚暴影响所致。年变化中,三个台站在太阳活动低年都是正常的夏季最大,冬季最小。在太阳活动高年都存在半年异常,Tromso站和中山站还存在不同程度的冬季异常。对比分析了极区电离层NmF2的太阳活动依赖性。研究发现在三个台站NmF2月中值随修正太阳10.7厘米辐射通量指数P(=(F10.7A+F10.7)/2)月均值增大主要呈线性增长趋势。在北极两个台站冬季,NmF2随P变化表现出了一定的放大效应。在南极中山站夏季,NmF2随P变化表现出了一定的饱和效应。总体来看,Tromso站NmF2与P线性关系最好,中山站次之,Longyearbyen站最差。Tromso站在冬季磁子夜附近,NmF2对太阳活动响应最弱,NmF2与P线性关系最差,说明主要是受极光亚暴影响;在Longyearbyen站冬季磁子夜之前,NmF2对太阳活动同样有着较强的响应,说明是穿过极盖区的等离子体对流将日侧高密度等离子体输运到夜侧的结果,从另一侧面证实了前面对这两个台站夜侧峰值形成机制论述的正确性。研究了不同太阳活动条件下,国际参考电离层模型IRI-2012对三个台站NmF2的预测精度,对比分析了观测和预测结果随UT时刻和年份的分布及其日变化曲线,并做了误差分析。发现IRI预测与观测结果在Tromso站符合最好,中山站次之,Longyearbyen站最差,在三个台站都是夏季符合最好,冬季符合最差。在Tromso,IRI预测与观测在太阳活动高年比太阳活动低年符合更好。而在极隙区纬度的中山站和Longyearbyen站,预测与观测符合情况在太阳活动低年比高年略好。在Longyearbyen站冬季,IRI预测整体较差。说明IRI模型对太阳辐射引起的光致电离考虑较多,而对极区等离子体对流、极隙区软电子沉降、极光粒子沉降以及分子复合引起的高纬电离槽等因素的影响考虑不足。利用高纬电离层模型对极隙区纬度地磁共轭的中山站和Longyearbyen站太阳活动低年冬季NmF2的日变化曲线进行了数值模拟,对两个台站的模拟结果与观测结果符合的都比较好。除此之外,还通过改变其输入参数,研究了两个台站在冬季一些特定条件下NmF2的变化特征。通过改变地磁活动条件进行模拟,发现NmF2表现形态上的差异是极区对流模式相对于晨昏线位置的不同所致。通过对E,F层电子密度分布进行模拟对比,发现极光粒子沉降对两个台站E层和F层电子密度均有贡献。分别把粒子沉降和光致电离作为唯一输入参数进行了模拟,结果发现极隙区F层电子密度的上升并不仅仅依赖于软电子沉降,水平输运过程和光致电离的相互作用对其有较大贡献。