国家自然科学基金(40505005)
- 作品数：41 被引量：120H指数：7
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- 大功率无线电波斜向加热低电离层被引量：3
- 2012年
- 基于电子能量方程、连续性方程建立了大功率无线电波斜向加热低电离层的物理模型,数值计算了加热前后电离层电子温度和密度的变化,并对比了不同加热条件下的电离层扰动幅度。结果表明:1)大功率电波斜向射入电离层后,与等离子体相互作用,能够有效造成电子温度和密度的扰动,为达到与垂直加热相同的扰动幅度,需要更高的入射功率;2)在其他相同条件下,入射频率越高,造成的电子温度扰动幅度越小;X波模加热造成的扰动幅度大于O波模,在电离层传播时X波模要比O波模容易吸收;3)入射仰角越高,加热的扰动幅度越大,在垂直加热时电子温度的最大扰动幅度可达45%,而以45°仰角入射时最大幅度约为18%。
- 方涵先汪四成杨升高翁利斌徐振中
- 关键词：低电离层
- 基于COSMIC资料分析电离层F层不规则体结构被引量：3
- 2016年
- 根据电离层不规则体的产生会导致周围电子浓度发生起伏变化的原理,利用2007年COSMIC掩星系统的TEC数据,通过平滑滤波得到TEC的扰动值ΔTEC的变化,利用其研究F层不规则体的时空变化特征.统计结果表明：扰动较大的掩星事件主要发生在磁纬±20°之间和高纬地区,春季和秋季带状分布较为明显,不同经度地区较强扰动的掩星事件的分布也有不同特征;较强ΔTEC的掩星事件主要发生在地方时午夜前和午夜后两个时段,发生的高度主要在250～400km范围内.这些结果与已知的F层不规则体的时空分布特征较为一致,说明利用TEC的扰动量来分析电离层F层不规则体结构是可行的.
- 王栖溪方涵先牛俊
- 关键词：COSMIC掩星
- 磁暴对赤道地区L波段电离层闪烁的影响研究被引量：2
- 2012年
- 利用赤道地区Vamimo站闪烁数据,选取两次典型大磁暴时段重点分析,对比磁暴发生前、发生时以及发生后连续几天电离层幅度闪烁强度和发生率的变化,引入瑞利-泰勒不稳定性(Rayleigh-Taylor,R-T不稳定性)线性增长率γ_0,对磁暴影响闪烁的机制进行初步探讨.结果表明,磁暴可能触发闪烁发生,也可能抑制闪烁发生,这既与观测季节有关,也与磁暴不同发展阶段的地方时有关.触发发生于闪烁少发季节磁暴主相所在的午夜至黎明时段,可能是磁层穿透电离层的东向电场所致;抑制发生于闪烁多发季节磁暴恢复相所在的午夜前时段,可能是西向电场作用的结果.磁暴发生时的电场变化可能是抑制或触发闪烁的主导因素,但仍需进一步分析研究.
- 杨升高方涵先李刚牛俊王凯
- 大功率无线电波加热低电离层被引量：4
- 2012年
- 等离子体对大功率电波的欧姆耗散会使电子温度升高,进而导致电子密度和其他等离子体参数改变,实现电离层的地面人工变态.本文基于大功率无线电波与低电离层相互作用的自洽模型,分析了不同入射条件下电离层参数的变化,主要结论如下:电离层D区是电波的主要吸收区,并且其吸收强度随入射频率的升高而降低,当入射频率为6 MHz(有效入射功率为200 MW)时电子温度的最大增幅约为520 K,电子密度最大增幅为7300 cm^(-3)左右;电子温度达到饱和所需时间小于电子密度的饱和时间,前者具有μs量级,后者具有ms量级;停止加热后,电子温度和密度迅速恢复到初始状态,恢复时间均小于各自的饱和时间,但量级相当;入射功率越高,电子温度和密度的增幅越大,并且饱和时间也越长,在相同入射条件下,夜晚的饱和时间要大于白天.
- 汪四成方涵先杨升高翁利斌
- 南京地区低电离层加热效应的初步模拟被引量：8
- 2014年
- 从电子能量方程和连续性方程出发,利用国际参考电离层(IRI-2007)和中性大气模型(NRLMSISE-00)得出背景参数,数值计算了大功率无线电波加热南京地区低电离层的电子温度和电子密度扰动幅度,并对比了不同加热条件下的电离层扰动效应.结果表明,大功率无线电波入射到电离层后,与等离子体相互作用,能够有效造成电子温度的升高而产生电子温度扰动;由于电子温度升高,等离子体碰撞频率增加且电子的复合系数减小,导致电子密度扰动;电子温度和电子密度的扰动幅度随着加热时间的推移而减小,即扰动逐渐趋于饱和;电子温度扰动的弛豫时间尺度为微秒量级,电子密度扰动的弛豫时间尺度为毫秒量级;在欠密加热条件下,X波模比O波模更容易吸收.
- 孟兴方涵先
- 关键词：低电离层电子温度电子密度
- 磁暴期间全球TEC扰动特性分析被引量：3
- 2017年
- 磁暴期间白天电离层总电子含量(TEC)大幅度扰动.TEC扰动与磁暴发生时的世界时(UT)有关.利用7年的数据对TEC对磁暴的响应进行统计研究.结果显示,磁暴期间白天TEC增大明显,且在午后TEC的增大比例有一个高峰.在18:00 UT-04:00 UT,南美地区与其他地区相比TEC增长较大,这可能与白天的光照有关,为了研究TEC变化与磁暴的关系,结合同样时间段的Dst指数,把TEC数据分为磁暴日(Dst<-100 nT)和平静日(Dst>-50nT).研究发现,将TEC前移2 h,低纬日侧地区TEC增大值随着世界时的变化与Dst变化的负相关性较好,相关系数为-0.75.在中纬度地区,将TEC扰动前移1h,相关系数为-0.61.这可能是行进式大气扰动携带着赤道向的子午风,由极区向低纬传播引起.可以认为,TEC的变化可能是由磁暴引起的.在高纬地区,TEC增大值随着世界时的变化与Dst变化的相关性较差.这可能是由于太阳高度角较低,光辐射通量较小,导致电子密度的增加不明显.
- 杨鼎杨鼎方涵先杨升高
- 关键词：磁暴DST
- 南京地区斜向加热电离层效应数值模拟被引量：1
- 2017年
- 与垂直加热相比,斜向加热电离层具有灵活性高、影响范围广和便于实际操作等优势.在非偏区考虑欧姆吸收,基于电子能量方程和连续性方程构建电波斜向加热低电离层的物理模型,并利用IRI-2007和NRLMSISE-00经验模型提供的背景参数对南京地区斜向加热低电离层进行数值模拟,对比不同加热条件下电子温度和电子密度的扰动情况.研究结果表明:电波加热效果随入射仰角和有效辐射功率的增大而增大;电子温度和电子密度增幅随电波频率增大而减小;X波模比O波模造成的电子温度扰动幅度和电子密度扰动幅度更大,同时X波模比O波模能更快地使电子温度和电子密度达到稳定状态;一定范围内较小仰角、较低频率、较大有效辐射功率的电波能使电子密度更快达到稳定,后两者还能加快电子温度达到稳定的过程;电子温度达到稳定所需时间随入射电波仰角呈单峰变化,仰角为62°时达到最大.
- 郭哲方涵先方涵先赫英明杨鼎敬文琪马杰
- 关键词：无线电波低电离层电子温度电子密度
- 利用广播星历计算GPS卫星位置及误差分析被引量：22
- 2006年
- 为了提高GPS卫星轨道计算的精确性和实时性,通过对GPS卫星的广播星历进行分析,利用从广播星历中获取的开普勒轨道参数和轨道摄动修正项,以2005年11月6日的R INEX格式的广播星历为例,通过编程,计算了07号卫星当天24 h的轨道位置坐标,并将其与当天的精密星历所提供的卫星轨道位置坐标进行对比,并对广播星历的轨道精度进行初步的讨论。结果表明,该方法确实提高了GPS卫星轨道位置坐标计算的精度。利用广播星历计算GPS卫星位置的误差主要是由于时间外推方法造成的。
- 刘磊盛峥王迎强成银春
- 关键词：全球定位系统广播星历精密星历
- 电离层层析成像及数值模拟被引量：2
- 2012年
- 利用正则化反演法,对电离层层析成像技术进行了数值模拟.模拟结果表明,正则化反演法能够准确反演出电离层赤道异常的电子密度分布.对正则化反演误差的原因进行了分析,定义了代表重建结果精度的参数并研究其随信号数量的变化,结果显示造成反演误差的主要原因是信息量不足,在提供充足的数据条件下,正则化反演法能够得到很高精度的重建结果.数值模拟实验进一步证明了电离层层析技术在反演电离层电子密度分布中有很大的应用价值.
- 牛俊方涵先
- 关键词：数值模拟
- 赤道低纬电离层瑞利-泰勒不稳定性初始扰动波数的临界值
- 2018年
- 在文献[1]推导的基础上将不稳定判据扩展到±30°磁纬之间的低纬地区.为研究初始扰动波数对等离子体泡的影响,分析了λ_(min)随初始扰动波数的变化规律,选择二分法计算λ_(min)=1时的临界波数α_c,并分析α_c随经纬度、太阳活动、季节、地方时以及水平东向电场强度的变化.主要结论如下:α_c随经纬度、季节、太阳活动以及地方时的变化规律和等离子体泡及闪烁活动的规律基本一致,α_c越小,等离子体泡越容易产生;水平东向电场增强有利于等离子体泡形成.α_c的值对人工影响电离层时选择最优扰动条件具有一定的指导意义.
- 孙志强方涵先汪四成马杰
