突发钠层是指在极狭窄的高度范围内钠层密度在极短时间（例如在5分钟内）迅速增加至同一高度整夜平均背景钠密度2倍以上的一种突发现象,通常持续几十分钟或数小时,半宽度有时仅1-2km。自从1978年Clemesha第一次观测到突发钠层以来,许多台站陆续观测到这种有趣的现象,并且各种可能的机制模型也相继被提出,例如流星直接注入、高能极光粒子撞击尘埃颗粒释放钠原子、突发E层中的钠离子复合生成钠原子（ES复合理论）、以及温度控制理论,但至今仍然没有一种机制可以解释所有的观测现象,并且越来越多的证据显示不同纬度和高度的突发钠层具有不同的特征并且可能具有不同的产生机制。本文将重点关注ES理论和温度控制理论在突发钠层的形成过程中所起到的相关作用。首先,本文详细介绍一种改进过的冰晶尘埃模型,含冰尘埃颗粒可以作为一种可能的钠储库而存在,而这种钠储库主要为普通高度（突发的峰值高度在90至98km）的突发钠层提供钠源。这一模型是基于合肥地区钠层、中层顶温度和水汽含量变化的研究结果而得出,观测结果显示合肥（31.8°N,117.3°E）典型突发钠层事件与超低温（<150K）之间具有很强的相关性,在所有61次典型突发钠层发生前三天以内,出现超低温（<150K）的概率为57/61（出现概率93.4%）,并且典型突发发生前常常伴随着水汽含量的剧烈减少,而在突发发生之后水汽含量又恢复到正常水平。典型突发发生时刻的温度廓线则显示绝大多数典型突发发生在最低温度超过190K的温度极大值区域,并且温度最大值有时甚至达到230K。基于这些观测证据,提出了亚热带地区典型突发钠层的一种可能的机制模型,该模型包括以下过程：（1）含冰尘埃颗粒在环境温度低于150K时开始形成,以钠离子簇或者其他钠化合物作为凝结核；（2）含冰尘埃颗粒将吸附周围环境中的气态钠原子,在冰晶表面形成固态的金属薄膜；（3）含冰尘埃遇到较高的温度（例如150K<T<190K,亚热带中层顶通常的状态）时将汽化,留下金属原子薄膜以及固态的金属杂质凝结核；（4）当残留的钠原子薄膜遇到更高的温度（例如>190K,有时甚至超过230K）时,将通过某种方式释放气态钠原子形成激光雷达所探测到的突发钠现象。尽管并不绝对完善,但含冰尘埃钠源模型不仅可以很好的解释典型突发的许多观测特征,还能解释钠层相关的许多其他现象,例如同步的突发钠突发铁事件、突发钠层对钠层平均密度廓线的影响以及钠层上部标高剧烈减小等现象。接着,本文重点分析和总结北半球不同纬度纬度包括中国北京、武汉、合肥以及海口等台站观测突发钠层的变化特征以及探讨相关的物理机制。研究分析的主要结论如下。（1）中纬度：北京（40°N）附近突发钠的发生概率非常低,从仅有的一些典型突发钠层事例来看,40°N突发钠层也可能具有与亚热带和低纬度典型突发钠层类似的形成机制,即受到升温和风剪切以及重力波的影响。此外中纬度北京台站还常观测到与突发钠层形成机制类似双钠层事件,观测结果显示北京地区双钠层与突发E层的联系比较紧密。（2）亚热带：合肥地区突发钠层不呈现午夜多发特征,从20-03LT时间段内突发钠层一直多发。合肥冬季突发钠的峰值高度与夏季突发钠峰值高度相比反而偏高,冬季很少有突发钠发生于96km以上,而夏季发生于96km以上的突发钠明显增多。合肥地区突发钠层显示出与温度变化之间具有很强的相关性,突发钠与高温之间的一一对应关系非常好。但合肥突发钠与突发E层之间的相关性不如高纬度地区的对应情况明显,96km以上的突发钠与突发E稍微呈现一些相关性,而96km以下的突发钠与突发E的相关性非常差。因此合肥典型突发钠层与温度的变化联系紧密但与突发E层的关系不大,突发E层不太可能作为大多数突发钠层的直接钠源存在。（3）低纬度：海口突发钠也并不呈现类似高纬度地区的午夜多发特征,突发钠峰值高度随季节的变化情况与合肥情况大致相同,也呈现冬季突发高度较低而夏季突发高度偏高的特征。但海口地区发生于96km以上的突发钠没有明显的季节差异,夏季和非夏季发生于96km以上的突发钠数量比较接近。由低纬度地区的大量观测结果来看,低纬度地区突发钠层与突发E和升温均密切相关,两种机制共同控制低纬度区域突发钠层的形成。其中升温与96km以下突发钠之间联系更紧密,而Es理论则更倾向于控制96km以上的突发钠。最后,本文还对北半球高中低纬度突发钠层特征和机制也进行了比较,高纬度突发钠层主要受突发E层的影响,而突发E层则受到电场和太阳活动的影响呈现高度和季节差异。亚热带地区突发钠层主要受到重力波活动引起的升温过程影响,与Es的相关性比较弱。低纬度海口地区突发钠层则受到突发E和升温两种机制的共同控制,突发钠层与突发E层的每月平均发生概率之间相关性很差,但每月发生于96km以上的突发钠层所占比例与突发E发生概率之间却有较好的统计相关性,这一统计结果进一步支持低纬度突发E层对发生高度在96km以上的突发钠层影响更明显。中纬度400N附近极少发生突发钠层事件可能与较低的突发E发生概率、95-100km高度范围内年平均温度不低以及纬向风不活跃等因素相关。