中低纬电离层E区Es是非常普遍的现象。Es形成的理论为风剪切汇聚金属离子。中性大气纬向风场的剪切作用除了形成Es,还可以激发KH不稳定性,KH结构对Es进行调制和扰动,继而产生E层不规则体,并形成电子浓度的准周期(QP)扰动。武汉VHF雷达基于Bragg后向散射原理,对应的为3m小尺度的FAI的后向散射回波。对雷达回波信号分析,可以得到小尺度的不规则体的功率谱时间-高度-强度(RTI)的分布、Doppler运动速度、Doppler谱宽等特性。本文从理论和观测上对中低纬电离层E层不规则体进行了研究,主要工作如下:1、基于离子连续性方程结合动量方程,利用风场数据和大气模式,结合金属离子分布,数值模拟了Es时空分布。结果表明Es的形成与风剪切相关,且Es出现的高度和风剪切的位置一致,风剪切在Es形成过程中起决定性作用。2、利用微扰法,给出了中低纬电离层E层不规则体形成的色散关系。建立了风剪切激发KHI形成E层不规则体的理论模型,研究表明当Richardson数小于0.25时,中性大气会产生不稳定性激发KHI。数值模拟了大气产生KHI的线性和非线性过程,及给出了关键参数的演化。对115km高度和105km高度电离层Es背景下,KHI对Es的调制及扰动进行了研究,并给出了极化电场和Es的水平结构。3、对武汉VHF雷达电离层E层不规则体的日常观测数据分析,得到武汉上空的电离层E区不规则体的日变化特征、季节分布特征、年变化特征等统计特性。日变化特征主要体现在,回波主要发生峰值在夜间20:00-4:00LT,高度为100-130km。回波发生的次要峰值在早晨6:00-10:00LT,高度为100km以下。其他时间段发生的概率非常低。陡峭的密度梯度形成以及背景电导率都是影响小尺度不规则发生的关键因素。中低纬电离层E层不规则体具有明显的季节变化,在夏季,发生率高,持续时间长、高度范围广等特点。在冬季,发生率低,持续时间短,高度范围窄。不规则体的发生与Es有直接相关,而Es夏季异常,用流星的季节分布能很好的解释。4、根据模拟的风场涡旋结构和离子分布情形可以解释小尺度不规则体的Doppler速度的涡旋结构,以及Doppler速度;小尺度的FAI的形成离不开中等尺度不规则及极化电场;F区电场映射到Es层,对不规则体的产生起到重要作用;小尺度FAI的形成还离不开等离子体不稳定性,即电场、密度梯度、位形结构。模拟研究表明极化电场和散块状的Es是形成小尺度的FAI的重要条件,且能解释QP回波的条纹数。对QP回波形成的物理机制探讨表明,单一的物理机制不能解释所有QP回波的特征。