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本文利用CHAMP卫星测量的400km热层大气密度,地磁台观测的地磁扰动场水平分量(35)H,国际地磁数据中心公布的地磁指数SYM-H、ASY-H和AE,以及OMNI数据系统中的太阳风和行星际磁场参数,研究了2001-2006年几个典型大磁暴期间地磁扰动水平分量(35)H和热层大气密度的地方时分布、纬度分布和时序变化特征,并结合地磁指数、太阳风和行星际参数进行对比分析,建立热层大气密度扰动和地磁暴以及太阳活动之间的响应关系,加深对日地能量耦合的理解。大磁暴期间,中国地磁台的磁扰水平分量(35)H与Dst指数变化趋势一致,不同经纬度的地磁台记录的(35)H扰动幅度不同。通过对中低纬地区30°N纬圈链和120°E子午链地磁台(35)H的UT_MLT和UT_MLAT等值线图分析,表明大磁暴主相期间(35)H扰动变化呈现关于地方时的晨昏不对称特征,且随纬度升高,磁扰幅值减小。热层大气密度在大磁暴期间的扰动变化也具有关于地方时和纬度的不均匀分布特性。其UT_MlAT等值线图则表明了日侧大气密度扰幅大于且早于夜侧,其季节(半球)效应也比夜侧显著。不同纬度地区大气密度的交叉相关分析表明了磁暴期间大气密度扰动从高纬向低纬地区传播。用线性回归和交叉相关分析方法分析了大气密度对地磁指数的响应,发现磁暴期间大气密度和环电流指数SYM-H和ASY-H相关性较好,且不同纬度区大气密度对SYM-H和ASY-H指数的延滞时间不同。通过对大磁暴期间热层大气密度、地磁扰动水平分量(35)H、地磁指数、和太阳风及行星际参数的时序特征进行分析,发现它们之间具有良好的相关性。热层大气密度的小波变换系数实部等值线和方差图显示了CHAMP卫星测量的轨道周期,除此之外,由于磁暴持续的时间相对较短,各参数的周期性均不明显。通过对各参数的1-3阶细节叠加分析,发现热层大气密度、地磁扰动水平分量(35)H、环电流指数和太阳风及行星际参数的暴时扰动对应较好,而极光电集流AE指数多次发生50nT幅度左右的强扰。说明热层大气密度和中低纬地区磁场受太阳活动的影响比高纬地区磁场大。