综合分析中国双星、ClusterII、电离层卫星和地面观测数据,研究了极区磁层-电离层耦合动力学过程,在日侧磁重联、亚暴触发机制、场向电流、粒子沉降与极光、空间等离子体波、电离层离子上行、极区电离层模型等方面取得了系列新成果 1.得到FTEs的电离层观测证据,研究了FTEs的演化特性及其极区响应。分析TC-1数据得到源于近地磁尾电流片扰动触发亚暴的例证;发现较低的电离层电导率有利于亚暴的触发。 2.得出等离子体片中大尺度场向电流统计分布,发现有南北半球不对称性;得到强磁暴期间电离层FAC分布,发现沿纬度积分的场向电流密度主要受太阳风动压控制。 3.建立了极区沉降电子/电导率经验模式及其在大气中传输的物理数值模式;首次得到黄河站日侧极光多波段成像统计结果。4.从太阳风到磁层的追踪分析表明太阳风动压可直接驱动磁层内ULF波。5.得到平静期电离层上行O+的时空分布,确证大磁暴期间O+上行扩展至磁纬60?以下并在晨侧剧增。 6.开发了三维时变极区电离层模型,较好地解释了中山站电离层特性。进行了极区和低纬电离层观测研究。 对深入认识磁层-电离层耦合和建立空间天气因果链模式有重要意义。