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太阳风携带着巨大能量传输到地球空间,引起地球空间巨大扰动,如亚暴。亚暴发生在地球夜侧磁层,引起电流、电场、粒子剧烈变化。亚暴在磁层-电离层-热层耦合过程中扮演着重要的角色。早在半个世纪之前,关于亚暴对电离层、热层影响的研究便已经出现。本文利用 2001 年至 2005 年间 CHAMP(Challenging Minisatellite Payload)卫星及 DMSP(Defense Meteorological Satellite Program)卫星的观测数据,对亚暴发生前后,亚暴初始位置所在磁地方时(Magnetic Local Time,MLT)东侧2小时(+2h,MLT)至西侧4小时(-4h,MLT)范围内等离子体对流速度(Vy)及热层纬向风速度(Uy)的变化进行了统计学分析。进一步,利用全球电离层-热层模型(Global ionosphere and thermosphere model,GITM)模拟分析了 400公里高度上亚暴对热层风的影响及其相关的物理机制。论文的主要工作及研究结果归纳如下:1.利用DMSP卫星和CHAMP卫星的观测数据,对2001-2005年间共1253个亚暴期间等离子体对流速度、热层纬向风速度的时空变化特性进行了统计学分析,发现:(1)在亚暴发生后的1.5小时内,所有MLT区间的等离子体对流速度均明显增大,且峰值位置的地磁纬度向赤道侧移动,1.5小时后,等离子体对流速度减小,峰值位置的纬度向极区移动,表明亚暴能显著增强等离子体对流速度;(2)在亚暴发生位置的西侧0-2小时内,等离子体对流速度增幅最大,这表明亚暴对热层风的影响主要在西侧,影响最大的区域是西侧0-2小时MLT区间;(3)热层纬向风速度在亚暴发生后3小时持续增大,其对亚暴的响应相较于等离子体对流速度有1.5小时的延迟。2.利用GITM模型模拟了亚暴条件下扰动风场的变化情况,结果表明:(1)在亚暴期间,高纬地区夜侧黄昏区间以及黎明区间的西向风均显著增强;(2)在日侧,行星际磁场Bz分量变化驱动的离子拖曳力是扰动风的主要驱动力,而在夜侧,扰动风的主要驱动源为Bz的变化和半球能量输入两者共同的作用,由于夜侧电子浓度较低,因此夜间扰动风的响应要慢于白天;(3)在日侧,纬向风的主要驱动力是离子拖曳力;在夜侧纬向风的驱动力是离子拖曳力、焦耳热效应以及极光椭圆带加热效应的组合;(4)粘滞力作用主要起到了抵抗离子拖曳力的作用,有将扰动风减小的倾向。科里奥利力对于扰动风的作用和其他作用比较而言,相对较弱。