本文關(guān)鍵詞：基于地基和衛(wèi)星觀測(cè)的中低緯電離層不規(guī)則體研究

  更多相關(guān)文章： 赤道等離子體泡 中緯中尺度行進(jìn)電離層擾動(dòng) 氣輝結(jié)構(gòu) 等離子體密度增強(qiáng) 中尺度場(chǎng)向不規(guī)則體結(jié)構(gòu)

【摘要】：在這篇論文里面,我們利用大量的全天空氣輝成像儀(all-sky airglow imagers,ASAIs)臺(tái)網(wǎng)圖片數(shù)據(jù),結(jié)合國(guó)家子午工程地基臺(tái)站的兩個(gè)數(shù)字測(cè)高儀(Digisonde),一個(gè)甚高頻(Very High Frequency,VHF)雷達(dá),一個(gè)GPS-TEC監(jiān)測(cè)儀,以及C/NOFS(Communication/Navigation Outage Forecasting System)衛(wèi)星對(duì)發(fā)生在我國(guó)低緯赤道等離子體泡(Equatorial Plasma Bubbles,EPBs)和中緯中尺度行進(jìn)電離層擾動(dòng)結(jié)構(gòu)(Mesoscale Traveling Ionospheric Disturbance Structures,MSTIDs)進(jìn)行了研究。該研究包括三個(gè)部分:在第一部分,我們對(duì)發(fā)生在2013年11月04/05夜晚云南曲靖和廣西大興的兩個(gè)ASAIAs同時(shí)觀測(cè)到的一起EPB事件的演化過(guò)程進(jìn)行分析。海南富克的Digisonde以及VHF雷達(dá),和C/NOFS衛(wèi)星也被用來(lái)研究該事件。該EPB事件發(fā)生在當(dāng)?shù)氐牡卮懦嗟绤^(qū)域并在日落后朝極向延伸。在幾乎相同的時(shí)間和地理經(jīng)度范圍內(nèi),C/NOFS在EPB氣輝結(jié)構(gòu)的地磁共軛區(qū)域觀測(cè)到了與EPB氣輝衰減結(jié)構(gòu)有相同經(jīng)度延伸的等離子體密度結(jié)構(gòu)。它們的波長(zhǎng)為450 km,緯向延伸達(dá)到大約2250 km。在該事件里面,一個(gè)朝西南向運(yùn)動(dòng)的極強(qiáng)氣輝區(qū)域(SMEBAR)被首次觀測(cè)到。這種結(jié)構(gòu)是寄居在赤道電離異常(equatorial ionization anomaly,EIA)峰的等離子體密度增強(qiáng)或EIA峰本身。然而,該SMEBAR的特征完全地不同于之前預(yù)報(bào)的等離子體液滴(blobs)。SMEBAR中的平均的電子密度只比背景增加了0.5倍。SMEBAR的西南向傳播特征與之前東向傳播的blobs不一致。EIA峰和SMEBAR可能已經(jīng)腐蝕了該EPB氣輝衰減結(jié)構(gòu)。EAI峰和SMEBAR中的高密度等離子體可能被輸送給EPB氣輝衰減結(jié)構(gòu)。EPB衰減結(jié)構(gòu)最終變?yōu)槊髁恋臍廨x結(jié)構(gòu)或消失。當(dāng)周期性的EPB氣輝衰減結(jié)構(gòu)通過(guò)Digisonde上空時(shí),周期性的衛(wèi)星回跡(Satellite Traces,ST)被觀測(cè)到。ST的發(fā)生暗示著該EPB事件很可能由電離層底部的LSWS發(fā)展起來(lái)。C/NOFS觀測(cè)表明PSSR并不是做種EPBs的決定因素。這是第一次同時(shí)的ASAIs,Digisonde,VHF雷達(dá),和C/NOFS被用來(lái)觀測(cè)從底部的LSWS演化過(guò)來(lái)的大尺度的EPB群事件。在第二部分,我們利用海南富克,廣西大興和桂平,云南曲靖的四個(gè)ASAI觀測(cè)到的發(fā)生在2012-2014年間的EPB氣輝數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析研究。統(tǒng)計(jì)研究主要包括:EPB發(fā)生率的日變化和季節(jié)變化,EPB的東向漂移速度,EPB的極向地磁緯度延伸,EPB衰減結(jié)構(gòu)的間距和緯向延伸,及EPB的傾斜特征。結(jié)果表明:我國(guó)赤道地區(qū)的EPBs最主要發(fā)生在兩分點(diǎn)的21:00-00:00 LT。EPB發(fā)生率在春秋分和冬夏至存在明顯地季節(jié)不對(duì)稱(chēng)性。EPBs通常以2到6個(gè)衰減成群出現(xiàn)。毗鄰的EPB衰減間隔在100-700 km之間。平均的EPB衰減間隔為200-300km。一個(gè)EPB群的緯向延伸通常低于1500 km,但可以達(dá)到3000 km。大約21:00-22:00 LT,EPBs在9.5°±0.5°地磁緯度范圍內(nèi)有一個(gè)大約100 m/s的最大緯向漂移速度。之后,EPB漂移速度朝著日出時(shí)間減小到50-70 m/s。絕大多數(shù)EPBs的平均西向傾斜角在20:00-03:00 LT從5°-10°增加到23°-30°,然后朝著日出減小到10°-20°。EPBs的發(fā)生模式和緯向漂移速度與遠(yuǎn)離我們臺(tái)站西邊20°-32°的印度Kolhapur存在顯著的差異。該研究的意義在于:這是我們首次在亞洲地區(qū)利用ASAI氣輝網(wǎng)絡(luò)圖片數(shù)據(jù)對(duì)EPB的形態(tài)特征進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析。該研究有利于我們對(duì)EPB的形成演化過(guò)程有一個(gè)很好的了解。在第三部分,我們利用河北興隆站的ASAI和法布里-波羅干涉儀,北京十三陵的Digisonde,北京南蒙(BJNM)的GPS-TEC監(jiān)測(cè)儀對(duì)發(fā)生在2012年02月17/18夜晚的一起伴隨有中尺度場(chǎng)向不規(guī)則體結(jié)構(gòu)(field-aligned irregularity structure,FAIs)(~150 km)的MSTID事件進(jìn)行了研究。該中尺度FAI氣輝結(jié)構(gòu)產(chǎn)生在朝西南向運(yùn)動(dòng)的MSTIDs的一個(gè)衰減相平面里。該衰減相平面發(fā)生在一個(gè)電離層的抬升區(qū)域,并產(chǎn)生在周期為2.0 h的GPS-TEC衰減區(qū)域。中尺度FAIs導(dǎo)致了周期為15 min的GPS-TEC高頻振蕩。二維自相關(guān)分析表明該中尺度FAIs有一個(gè)平行于MSTIDs衰減相平面的相對(duì)速度。中尺度FAIs與MSTIDs的這種關(guān)系與電波觀測(cè)的千米尺度的FAIs與MSTIDs的關(guān)系是一致的。值得指出的是,這是首次在國(guó)際上利用圖片分析技術(shù)的方法從氣輝圖片中直接識(shí)別出150 km尺度的FAIs。該研究有利于加深對(duì)中緯度電離層不規(guī)則體形成機(jī)制的認(rèn)識(shí)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：P352

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄒鴻;陳鴻飛;于寧;施偉紅;于向前;鄒積清;仲維英;;火星殼磁場(chǎng)對(duì)電離層影響的綜述[J];中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué);2010年07期

2 戴月琴;用實(shí)測(cè)電離層電子含量檢驗(yàn)國(guó)際參考電離層模式[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);1986年02期

3 戴開(kāi)良,林為干;電離層時(shí)域探測(cè)方法[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);1998年01期

4 丁鋒;萬(wàn)衛(wèi)星;;月球電離層探測(cè)與研究[J];地球化學(xué);2010年01期

5 婁鵬;王世凱;凡俊梅;焦培南;;利用高頻返回散射技術(shù)探測(cè)電離層行波擾動(dòng)[J];電子學(xué)報(bào);2012年09期

6 于磊;王淑榮;林冠宇;;星載電離層探測(cè)成像光譜技術(shù)發(fā)展綜述[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2012年06期

7 孫廣俊;宋征;焦培南;;綜合電離層探測(cè)系統(tǒng)波形設(shè)計(jì)[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2012年06期

8 張素君;王明遠(yuǎn);簡(jiǎn)念川;韓婷婷;平勁松;李金嶺;;基于無(wú)線電掩星觀測(cè)的火星電離層觀測(cè)研究進(jìn)展[J];中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué);2013年08期

9 周煒;;電離層的直接探n,研究[J];地球物理學(xué)報(bào);1963年01期

10 柴燕,韓文q;射電天文中電離層折射的計(jì)算與改正[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);1986年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 程征偉;史建魁;;電離層的探測(cè)方法比較[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十屆年會(huì)論文集[C];2004年

2 丁鋒;萬(wàn)衛(wèi)星;;月球電離層探測(cè)與研究[A];中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第十屆（2010年度）學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(下)[C];2011年

3 寧百齊;萬(wàn)衛(wèi)星;袁洪;;完善和發(fā)展我國(guó)的電離層探測(cè)網(wǎng)[A];中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間探測(cè)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十二次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

4 林晨;寧百齊;袁洪;;關(guān)于軟件化電離層數(shù)字測(cè)高儀的研究[A];第十屆全國(guó)日地空間物理學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2003年

5 陳罡;趙正予;;電離層回波相位的提取和應(yīng)用[A];第十二屆全國(guó)日地空間物理學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2007年

6 楊平;朱崗峰;于建威;;電離層探測(cè)方法研究[A];S14 空間天氣地基監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬[C];2012年

7 黃翠仙;汪月霞;林阿玲;;基于電離層垂測(cè)儀的探測(cè)回波數(shù)據(jù)質(zhì)量的研究[A];創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展 提高氣象災(zāi)害防御能力——S1第五屆氣象綜合探測(cè)技術(shù)研討會(huì)[C];2013年

8 尚社平;史建魁;甄衛(wèi)民;;亞太赤道區(qū)春秋分期間電離層不規(guī)則體特性[A];中國(guó)地球物理·2009[C];2009年

9 李廉林;李芳;;星載合成孔徑雷達(dá)電離層成像探測(cè)的可行性[A];第十二屆全國(guó)日地空間物理學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2007年

10 寧百齊;李鈞;;用高頻多普勒?qǐng)D研究電離層不規(guī)則結(jié)構(gòu)[A];1994年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1994年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 本報(bào)通訊員 王美娜;廈門(mén)電離層垂測(cè)站進(jìn)入發(fā)展新階段[N];中國(guó)氣象報(bào);2012年

2 記者 藍(lán)建中;日本報(bào)告觀測(cè)到大地震后大氣波[N];新華每日電訊;2011年

3 ;地基GPS大氣電離層探測(cè)網(wǎng)建設(shè)（上）[N];中國(guó)氣象報(bào);2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 孫龍昌;基于地基和衛(wèi)星觀測(cè)的中低緯電離層不規(guī)則體研究[D];中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心;2017年

2 王烽;武漢電離層探測(cè)系統(tǒng)信號(hào)與數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];武漢大學(xué);2009年

3 金旺;極區(qū)地基雷達(dá)電離層特性和弱小目標(biāo)測(cè)量[D];西安電子科技大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 田宏飛;高緯地區(qū)電離層加熱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理[D];西安電子科技大學(xué);2013年

2 汪正;軟件雷達(dá)電離層探測(cè)技術(shù)研究[D];南昌大學(xué);2016年

3 張靜;熱力學(xué)方法在電離層物理研究中的應(yīng)用探討[D];中國(guó)氣象科學(xué)研究院;2011年

4 謝晶晶;電離層頻高圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中南民族大學(xué);2013年

5 張雅雯;電離層電子密度對(duì)寒潮天氣的響應(yīng)研究[D];南京信息工程大學(xué);2012年

6 房朝峰;高緯極區(qū)電離層非相干散射功率譜的模擬[D];西安電子科技大學(xué);2009年

7 林果果;華南地區(qū)電離層TEC耗盡與閃爍相關(guān)性分析及測(cè)高數(shù)據(jù)應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2014年

8 周健勇;電離層數(shù)字測(cè)高儀數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的研制[D];中南民族大學(xué);2009年

9 陳曦;電離層斜向返回探測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];武漢大學(xué);2004年

10 王園;基于地基GPS數(shù)據(jù)的地震電離層異常研究[D];清華大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1272694