长周期(周期长于10~5秒)地磁场、地电场扰动是探测地球地幔电导率的重要手段。磁暴时期产生的长周期感应地电场受到空间电流源和地下电性结构的共同影响。但是,其空间电流源及电流源对长周期地表感应电场的影响方式尚不清楚。本文旨在通过分析单台站多磁暴测量数据来探究磁暴时控制长周期感应地电场的空间电流源;并探究磁暴时长周期感应地电场的周期上限和决定因素。采用子午工程长春台站在2012年10月连续测量的共33天的地磁地电水平分量时间变化开展空间电流源的个例研究。采用日本Memambetsu台站从1989年到2008年测量的地磁地电水平分量开展周期上限及决定因素的统计学研究。在长春台站的个例研究中,对比两次磁暴过程来分析其幅度和方向变化特征的影响因素。还引入了全球地磁扰动数值模拟模型SWMF来实现对不同电流系产生的地磁扰动的分析。研究结果显示,两次磁暴时产生了幅度和方向都显著不同的长周期感应地电场,且级别更强的磁暴产生的感应地电场幅度更小。小波互相关谱显示,两次磁暴东向磁场分量的扰动方向相反,且场向电流增强的地方时不同。极光图像证实了场向电流的接通,数值模拟结果证明东向磁场扰动为场向电流产生。大地电磁线性方程的重构结果支持了东向磁场扰动可以引起感应地电场幅度的显著变化。在日本Memambetsu台站的统计研究中,磁暴产生的长周期地电场的周期上限可以达到90万秒,且东向地电场的周期长于北向地电场。感应地电场的周期上限与磁暴级别成正相关趋势。北向地电场的增强具有显著的地方时不均匀性。综上,本文证实磁暴期间的长周期地电场的空间电流源为环电流和场向电流。其中,场向电流会引起长周期感应地电场的方向和幅度显著变化。环电流和场向电流叠加产生的感应地电场在东向分量上可以达到50万秒及以上的周期,而北向分量只达到30万秒。此外,磁暴产生的长周期感应电磁场仍然符合平面波假设。在未来,有望通过增加常规的磁暴时地表电、磁场连续测量,并利用地磁场北向-电场东向这一对感应场来实现对上地幔电性结构的探测。