电离层加热实验中超强电子密度增强特征 |
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引用本文: | 程木松, 徐彬, 吴振森, 李海英, 许正文, 吴军, 吴健. 电离层加热实验中超强电子密度增强特征[J]. 地球物理学报, 2014, 57(11): 3633-3641, doi: 10.6038/cjg20141117 |
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作者姓名: | 程木松 徐彬 吴振森 李海英 许正文 吴军 吴健 |
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作者单位: | 1. 西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 西安 710071; 2. 中国电波传播研究所 电波环境特性及模化技术重点实验室, 青岛 266107 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(40831062, 41004065, 41104108); 中央高校基本科研基金项目(K5051207003); 空间天气学国家重点实验室(08262DAA4S)和电波环境特性及模化技术国防重点实验室基金资助. |
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摘 要: | 2011年11月利用欧洲非相干散射雷达协会(EISCAT)的大功率加热设备和诊断设施开展了挪威高纬度地区电离层加热实验. 在此次加热实验中, UHF雷达探测到了十分明显的电子密度增强现象, 反射高度附近电子密度最大增幅可达269.3%, 而在远离谐振区的300~500 km及以上高度的增幅也可达30%~50%. 通过对加热前后离子线谱和数据残差的对比分析, 表明300~500 km的电子密度增强是真实可信的, 在如此大的空间范围出现增幅如此大的电子密度增强特征实属罕见. 另外通过对等离子体线谱的分析, 得到了等离子体线双谐振峰结构, 本文利用电子的速度分布函数和等离子体线谱之间的关系, 对加热实验中观测到的等离子体线谱进行了仿真, 提出了超热电子是引起本次电子密度增强的可能机制. 并利用仿真中所使用的超热电子速度参数对超热电子的电离能力、横向和纵向自由程进行了计算, 最终验证了所提出的物理机制的合理性.
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关 键 词: | 电离层加热 电子密度 等离子体线 超热电子 |
收稿时间: | 2014-08-03 |
修稿时间: | 2014-10-09 |
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