地磁场是人类生存不可缺少的环境条件之一,其伴随着地球的形成和演化过程。地磁学是一门古老的基础学科,同时是一门充满活力的应用学科,也已成为空间物理学中重要的学科交叉方向。本论文利用地磁场观测,基于局域和全球地磁观测的球谐分析技术,获取电离层等效电流,从而以地磁变化为纽带、电离层电流为示踪屏,研究太阳活动与低层大气气象活动引起的电离层变化。本文主要工作如下:1.利用不同经度扇区地磁观测,研究了 2005/2006年和2008/2009年平流层突然增温（SSW）事件期间的赤道和中低纬度电流体系的响应,重点分析了赤道电集流（EEJ）的太阳潮和太阴潮变化特征,并发现:1)不同经度扇区上EEJ的增强与平均纬向风的西向持续时间相关。2005/2006 SSW事件期间,在纬向风减弱之前观测到明显的赤道反向电集流CEJ、以及显著增强的EEJ电流。关于2008/2009 SSW事件,当反转的纬向风达到最大时,出现了强烈的CEJ。另外,研究结果表明,EEJ的复杂变化特性与潮汐和行星波的相互作用有关;2)在2005/2006和2008/2009 SSW事件期间,半日太阴潮的变化是造成CEJ的主要因素。另外,EEJ的半日太阴潮幅度的变化会调制CEJ的强度。研究结果进一步表明,SSW对CEJ的影响存在明显的经度差异,这可能由经度依赖的电离层电导率导致;3)在2005/2006 SSW事件期间,纬向波数为1（PW1）和纬向波数为2（PW2）的行星波活动突然增强。行星波与半日潮的非线性相互作用,造成了 SSW期间CEJ剧烈的变化。2.利用全球地基地磁数据,研究了全球电离层电流系统对2017年9月磁暴期间来自同一活动区且紫外辐射通量迥异的两次特大耀斑的响应,并探讨美洲、亚洲和非洲不同地方时扇区赤道电集流EEJ变化特征,得出以下主要结论:1)电离层电流对秋分期间耀斑事件的响应仍然呈现明显的南北半球不对性。在X9.33级耀斑的峰值期间,X射线和EUV辐射通量均增加明显,正午的电流涡旋中心分别出现在南北半球40°N和30°S左右;而X8.28级边沿耀斑引起的电流涡旋中心分别出现于南北半球的16°N和35°S纬度,且其出现的地方时比X9.33级耀斑响应早2小时;2)X8.28级边沿耀斑期间北美区域的电离层电流从38kA增强到73kA,增幅甚至比X9.33级耀斑强约8%。因此,除受太阳辐射通量变化影响外,电离层电流对耀斑响应还强烈地依赖于耀斑发生的世界时;3)两次耀斑事件中南半球的电离层电流相较北半球响应更强烈;非洲区域对应午后地方时出现的CEJ可能与X8.28耀斑效应有关。本论文分析了中低纬电离层等效电流体系在太阳活动与低层大气活动作用下的响应特征,加深了对电离层电动力学过程的理解,为深入认识中低层大气与电离层耦合过程与机制提供基础。同时,该论文研究成果在空间天气效应监测、电离层建模以及高层大气变化预报方面具有重要意义。