电离层偶发E层（Sporadic E layer，简称Es层）是指在距地面90～120 km高度上不定时出现的高电子密度薄层结构。对全球Es层形态学特征的了解对于高频无线通信和导航定位等应用领域非常重要。过去几十年间对于Es层的研究主要是基于地基观测，由于地基观测站主要分布在陆地上，其空间覆盖范围有限，只能提供局地的Es层信息。利用近年来发展起来的GPS无线电掩星技术，可以实现对全球Es层的有效监测。　　本文利用2008年12月至2010年12月期间COSMIC和GRACE-A掩星观测系统提供的50Hz采样率的C/A码信噪比（signal noise ratio，简称SNR）数据，通过分析归一化SNR扰动的标准差随时间、空间变化的特征，研究全球范围内Es层的统计学分布特征。本文以北半球划分季节，春季、夏季、秋季和冬季分别指3～4月、5～8月、9～11月和12～2月。本文的主要研究结果如下。　　（1）归一化SNR扰动标准差的夏季峰值现象十分明显，其较大数值出现在距地面95~110 km高度范围的中纬地区，且北半球夏季的数值明显大于南半球夏季。归一化SNR扰动标准差的夏季峰值现象与Es的强度在夏季出现峰值相一致，也与以往观测得到的上层大气突发流星数在夏季最大相吻合。　　（2）在北半球夏季，与同纬度其他地区相比，归一化SNR扰动标准差的数值在中国和地中海地区明显较大，在美国上空则明显减小。在北半球中纬地区，地磁场强度的水平分量在中国和地中海地区最大，在美国最小。因此，北半球夏季的归一化SNR扰动标准差的分布特征与地磁场强度水平分量的分布较一致。在南半球夏季，与同纬度其他地区相比，非洲南部地区的归一化SNR扰动标准差的数值明显减小，这与地磁场强度水平分量在这一地区显著减小相一致。归一化SNR扰动标准差的上述分布特征与以往利用地基探测手段总结得到的Es全球分布特征比较一致，也与经典风剪切理论的预言相吻合。　　（3）在一年各季节中，归一化SNR扰动标准差的数值在高纬地区和磁赤道附近1°~2°纬度带内明显减小，这些特征与风剪切形成Es的机制在高纬地区和磁赤道附近不起作用是一致的。　　（4）夏季的归一化SNR扰动标准差在中纬地区具有明显的半日变化特征，在中低纬地区则同时具有半日和周日变化特征，在低纬地区则呈现出周日变化特征。此外，较大的归一化SNR扰动标准差出现的高度随着时间推移逐渐下降。在电离层E区高度上中性大气风以日潮为主，且半日潮分量在中高纬地区占主导地位，周日潮分量在低纬地区占主导地位，潮汐风能量向上传播，而相速度向下传播。较大的归一化SNR扰动标准差发生的高度随时间推进逐渐向下移动的特征与潮汐风向下传播的相速度有关。因此，归一化SNR扰动标准差的分布特征说明了风剪切理论在解释Es形成机制上的成功。　　本文分析得到的归一化SNR扰动标准差的分布特征与以往利用其他方法获得的Es观测结果比较一致，说明利用GPS掩星观测技术可以有效地监测Es层的全球分布特征。