电离层扩展F是电离层中常见的不规则体现象。研究电离层扩展F的变化规律可以更深入的了解电离层中的扰动变化过程。这对电离层扰动变化的物理机制以及磁层-电离层耦合研究都具有重要的物理意义，同时也对电离层预报模式的建立具有重要的应用意义。本文利用俄罗斯三个电离层观测站的测高仪数据对高纬电离层扩展F进行了分类研究。研究内容包括高纬电离层扩展F的类型、出现时间、日变化、季节变化等特性，以及磁暴期间各种类型扩展F的响应特性;并结合子午工程海南站的探测数据，研究了暴时期间电离层扰动从高纬度地区向低纬度地区的传播特性;还通过分析频高图上回波描迹消失现象，对高纬电离层电波吸收特性进行了研究。本文研究所取得的结果及创新性如下:　　1、高纬电离层扩展F特性高纬扩展F不仅在夜间发生，白天也经常出现。高纬三个台站(Norilsk、Zhigansk、Yakutsk)观测到的扩展F类型仍为四种，分别为频率型、区域型、混合型和奇异型。其中奇异型扩展F只在高纬地区可以被观测到，但高纬地区没有观测到类似于低纬度地区（海南）常出现的强区域型扩展F。频率型和混合型扩展F在这三个高纬台站经常被观测到，并且这两种类型扩展F的出现时间都具有明显的季节变化，而奇异型扩展F通常都出现在午夜附近的时段，区域型扩展F的出现时间没有表现出明显的季节规律。这三个台站频率型扩展F出现的活跃程度由高到低的季节顺序依次是冬季、分季、夏季，而混合型扩展F在这三个台站则都表现出分季和夏季期间较活跃的特点。研究结果还表明，在频率型扩展F高发季节的高发生率时段，通常hmF2、hF都位于较低高度，而fminF、foF2则较大;在混合型扩展F高发季节的高发生率时段，h、F和hmF2通常都位于较高高度，而此时fminF和foF2则都较小。这是高纬电离层扩展F研究的一个创新性结果。　　2、高纬电离层各类扩展F对磁暴的响应为了深入研究扩展F在磁暴期间的特性，本文对电离层扩展F进行了分类研究。这是本文研究方法上的创新。研究结果表明，在磁暴期间，频率型以及混合型扩展F仍然是高纬电离层扩展F的主要类型。从主相到恢复相，高纬电离层各类型扩展F的比重变化并不剧烈，比较明显的变化是奇异型扩展F在恢复相期间比主相期间出现的更为活跃，而混合型扩展F则表现出与之相反的变化趋势。无论在主相还是恢复相期间，区域型扩展F的比重都非常低，再次表明了高纬电离层区域型扩展F发生率非常低的特点。对磁暴期间扩展F的研究结果还表明，高纬度地区Norilsk台站（极光带附近）上空电离层对电波的吸收较强。　　3、电离层扰动传播特性首次利用高低纬电离层扩展F起始时刻的延迟对电离层扰动传播进行了研究。通过对2006年三个高纬电离层台站以及低纬的海南站在几个磁暴期间扩展F现象的研究，结果发现随着纬度的降低，电离层扩展F的起始时刻具有向后延迟的现象，反映了引起电离层扩展F的扰动从高纬度地区向低纬度地区进行传播。结合对电离层h、F以及扰动传播速度的分析，认为在高纬地区是中尺度行进式电离层扰动的传播，而在低纬地区则可能是磁层电离层渗透电场的传播，这也是一个创新性的研究结果。　　4、高纬地区电离层吸收特性根据高纬地区Norilsk台站DPS-4电离层垂测仪2006年的电离图观测数据，对该站电离层对无线电波完全吸收的现象进行了分析研究。结果表明，Norilsk地区电离层完全吸收主要出现在夜间，白天和夜间发生率的差异在冬季和分季最大，夏季最低。电离层完全吸收发生率在1至3月变化平稳，4月至7月下降，8月至12月上升。通过对不同Ap、Kp指数条件下电离层完全吸收发生率进行的研究，也发现电离层完全吸收的发生率随着Ap、Kp指数增大而上升，并且发生率在Kp大于8后甚至可达到100％。本文还结合DMSP系列卫星数据，分析研究认为，极光带经过台站上空时沉降粒子增强是造成Norilsk地区电离层完全吸收的主要原因。