汪枫
- 作品数：11 被引量：46H指数：5
- 供职机构：武汉纺织大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省教育厅科学技术研究项目中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：天文地球核科学技术理学文化科学更多>>
- 高空核爆炸形成人工辐射带的数值模拟被引量：5
- 2009年
- 基于Stmer关于带电粒子在地球磁场中运动的理论模型,分析得出高能电子在地球周围的运动区域.结合高空核爆形成放射性烟云的经验模型,推断高空核爆在地球周围形成人工辐射带的基本区域.进而利用高空核爆裂变特性和辐射带中高能粒子的分布特性,计算得到高空核爆形成人工辐射带的电子密度通量,并对高空核爆激发的人工辐射带特征与核爆炸的爆点纬度、高度及当量之间的关系作了初步的定量分析.数值模拟结果表明,在一定的条件下,0.1—1MtTNT当量的高空核爆,预计在地球周围可形成电子通量密度比自然辐射带高3—4个量级的人工辐射带.形成的人工辐射带中心位置主要受核爆爆点地磁纬度的影响,核爆的爆高和核爆的当量则对人工辐射带的厚度及其中高能电子的通量密度有一定的影响.
- 顾旭东赵正予倪彬彬汪枫
- 关键词：人工辐射带
- 低纬电离层人工调制所激发的ELF波射线追踪被引量：3
- 2012年
- 通过大功率极低频(ELF)/甚低频(VLF)高频调幅波能有效地扰动低电离层电流,形成等效的ELF/VLF电离层虚拟天线,辐射ELF/VLF波,所辐射出的低频信号能够传播进入到磁层,对其传播特性的研究对于理解辐射带高能电子沉降具有重要意义.本文基于磁层射线追踪理论,通过数值模拟得到在低纬地区所激发出的ELF波在磁层中的射线路径,并对其特征进行分析.数值模拟结果表明,从低纬激发的ELF波在南北半球来回弹跳,并逐渐传播到更远处,对于不同频率的ELF波,频率越高,传播距离越近,频率越低,传播距离越远,在传播过程中,ELF波会逐渐倾向于在一个固定的磁层区域附近来回反射,在此过程中波法向角也逐渐变为90°,射线方向倾向于沿着背景磁场方向传播.
- 汪枫赵正予常珊珊倪彬彬顾旭东
- 关键词：射线追踪低纬地区
- 场向传播的内磁层哨声波对辐射带高能电子的共振扩散被引量：4
- 2008年
- 基于高斯分布的哨声波谱密度分布、偶极子背景磁场模型以及建立在卫星观测数据基础上的半经验电子密度纬度分布模型,对于等离子体层顶以外区域(4≤L≤7),计算了准线性当地及弹跳平均电子共振扩散系数,并估算了与磁层哨声波回旋共振导致的辐射带电子损失及加速时间尺度.结果表明,波粒共振相互作用区域取决于电子能量、波谱分布、电子赤道抛射角以及当地电子密度及背景磁场.哨声波共振频率除了与以上5个参量有关外,还与地磁纬度有关.赤道哨声波主要影响较低能量辐射带电子的加速,中高纬度哨声波主要作用于较高能量辐射带电子的沉降损失.对于较低能量(约200keV)的辐射带电子,磁层哨声波可以在几个小时内使之沉降,对于较高能量(约1MeV)的电子,则需要一到数天;对低能量(约200keV)电子的加热可以在数小时内完成,回旋加速较高能量(约1MeV)电子一般则需要3—4d.电子密度分布的改变能够明显影响电子共振损失时间尺度,但是对电子共振加速时间尺度的作用很小.随着电子密度增强幅度随纬度的上升而增大,电子共振损失时间尺度会随之增大,但是电子共振加速时间尺度基本上不变化.另外,哨声波幅度及频谱随L及纬度的分布也显著影响它对辐射带电子的共振扩散效果,这些作用一般要大于电子密度分布变化带来的影响.
- 倪彬彬赵正予顾旭东汪枫
- 关键词：哨声波
- 大学物理实验游戏化翻转课堂的探索与实践被引量：2
- 2022年
- 针对实验课程在开展翻转课堂教学过程中部分学生学习主观能动性不够的问题,以大学物理实验为例,对翻转课堂进行游戏化设计,重塑教学模式和评价机制,探索为实验教学提供一种新的课堂教学改革思路。通过对比实验、定量分析和问卷调查,证实游戏化的教学模式更有利于提高学生的学习兴趣、激发学生内在学习动力和提升教学效果,对营造良好的教学氛围、优化学习过程、提高学习效率以及促进学生能力发展都有着积极促进作用。
- 汪枫熊永红曾中良王琛许明耀
- 关键词：大学物理实验
- 电离层人工调制激发的下行ELF/VLF波辐射被引量：7
- 2011年
- 通过大功率ELF/VLF凋幅高频波对电离层进行加热,形成电离层虚拟天线,可以作为发射ELF/VLF波的一种有效手段.本文使用汪枫(2009)的调制加热模型,计算高频加热电离层产生的低频辐射源强度,采用全波解算法分析辐射的低频波向下传播过程中的衰减和反射问题,并采用HAARP实验参数,模拟出在海面上接收到的低频信号强度为PT量级,与实验数据一致.模拟结果表明,加热泵波功率、低频调制波频率、以及加热纬度位置是影响ELF/VLF波辐射和传播的三个主要因素.
- 常珊珊赵正予汪枫
- 低纬地区电离层电流的人工调制数值模拟被引量：15
- 2009年
- 利用高频泵波能对低电离层进行有效的人工扰动.采用ELF/VLF调幅高频电波对电离层进行加热,电子温度会随着调制频率振荡,并引起电导率周期性变化,从而使加热区内电离层电流周期性变化,形成等效的ELF/VLF电离层虚拟天线,辐射调制频率范围内的无线电波.早期的电离层人工调制研究主要集中在高纬和极区,本文讨论低纬地区电离层人工调制的可能性.本文的理论研究和数值模拟结果表明,低纬地区低电离层电导率在周期性加热的条件下能有效地被调制,使加热区域形成ELF/VLF波的电流辐射源,并分析了不同加热参数和入射条件对调制效果的影响.
- 汪枫赵正予张援农
- 关键词：低纬地区数值模拟
- 基于试验粒子模拟的电离层人工调制激发的极低频和甚低频波对磁层高能电子的散射效应被引量：2
- 2014年
- 电离层调制加热能够有效激发极低频和甚低频(ELF/VLF)波,其中向上传播进入磁层的ELF/VLF波能够与高能电子发生共振相互作用,具有人工沉降高能电子、消除辐射带等潜在实际用途.本文综合运用射线追踪和试验粒子方法模拟电离层人工激发的单频ELF/VLF波在电离层和磁层的传播,以及在外辐射带层与高能电子的共振相互作用过程,通过投掷角和能量散射系数评估人工ELF/VLF波对磁层高能电子的共振散射效应.研究表明,电离层人工ELF/VLF波传播到磁层后呈现高倾斜性,传播所能跨域的空间范围主要取决于加热的纬度位置和调制频率.在内辐射带,与～100 keV到几个MeV高能电子发生一阶共振相互作用的为>10 kHz的VLF波段;在外辐射带,为几百Hz到1 kHz的ELF波段.对于L=4.5的外辐射带,试验粒子模拟结果显示,单个粒子在人工ELF波作用下投掷角和能量(α,E)的改变具有随机性,而所有试验粒子平均化的?α2和?E2随时间呈现出近似线性的增大,说明波粒共振散射过程体现出整体性.基于试验粒子模拟得到的共振散射系数表明,幅度为10 pT的人工ELF波可在外辐射带的磁赤道局地对1 MeV电子产生较强的投掷角散射效应,进而影响高能电子的损失、沉降等动力学过程.当人工ELF/VLF波在传播过程中变得高度倾斜,不仅最基本的一阶共振十分重要,高阶共振散射也具有较大效应.这些定量分析结果表明,通过电离层加热激发人工ELF/VLF哨声波来沉降、消除辐射带高能电子具有可行性.
- 常珊珊倪彬彬赵正予汪枫李金星赵晶晶顾旭东周晨
- ZH-1卫星观测的VLF人工源信号特征分析与全波模拟被引量：9
- 2019年
- 中国地震电磁监测试验卫星张衡一号(ZH-1)已于2018年2月2日成功发射,正在开展卫星数据在轨测试,并对卫星数据质量进行判定.本文对ZH-1卫星2018年5月至6月夜侧的VLF频段电场功率谱数据进行了分析.通过分析位于不同L值、具有不同发射频率的多个VLF人工源上空的卫星重访轨道观测数据,发现ZH-1卫星记录的人工源信号电场变化标准差与DEMETER卫星记录电场变化标准差几乎一致,说明ZH-1卫星观测数据具有较好的稳定性.通过重访轨道均值与全波模型计算结果对比,发现两者在数值上较为接近,在形态上较为一致,说明ZH-1卫星VLF频段电场功率谱数据具有一定的可靠性.此外,研究了VLF人工源上空及共轭区的电场分布特征和电波传播规律,并与DEMETER卫星的结果进行了对比,结果表明VLF人工源产生的电磁辐射穿透电离层后以导管或者非导管的哨声波模向共轭区传播,因为传播过程中的朗道阻尼,共轭区的电场能量比辐射源顶空更小.VLF人工源位于L<1.5时,电磁波传播更容易发生非导管传播,VLF人工源信号导管传播模式在共轭区的电场响应相对于共轭点会发生一定程度北向偏移.
- 廖力赵庶凡申旭辉申旭辉汪枫泽仁志玛张学民黄建平张学民
- 电离层人工调制在水平分层电离层中所激发的ELF波辐射被引量：10
- 2012年
- 通过大功率ELF/VLF调幅高频波能有效地扰动低电离层,形成等效的ELF/VLF电离层虚拟天线,用来辐射ELF/VLF波,所辐射出的低频信号可以进入中性大气层形成地球-电离层波导.本文基于调制加热模型,采用全波有限元算法计算由人工调制电离层所形成的电偶极矩所辐射出的ELF波在水平分层电离层中的波场,计算结果将与地面观测结果进行比较.模拟结果表明,所辐射出的ELF波在电离层中形成一个窄的准直波束,海面所能接收到的ELF信号强度为pT量级,并且频率越低,海面所接收到的场强就越小,与HAARP实验数据一致.结果还表明,低纬电离层对低频信号的传播衰减较大,并且所能透射出电离层的角度小,因此高纬地区更适合地球-电离层波导的激发.
- 汪枫赵正予常珊珊赵光欣青海银
- 关键词：数值模拟
- 高频电波人工调制低纬电离层所激发的ELF波的研究
- 利用ELF地基大功率高频调幅波对电离层进行周期性地加热,可有效地引起局部电离层电子温度的周期性振荡,并引起电离层电导率的周期性变化,从而使得加热区域内的电离层电流周期性变化,形成等效的ELF虚拟天线,辐射调制频率范围内的...
- 汪枫
- 关键词：低纬地区射线追踪
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