与青藏高原气象有关的电离层扰动(英文)

利用武汉电离层观象台的HF多普勒台阵的长期观测记录,对电离层声重波进行了定源分析,发现武昌地区上空的近源声重波的激发与武昌西南部的青藏高原的地形隆起有关。 在这种定源研究中,我们发现的主要观测现象为: (1)、在襄樊附近上空的约200公里的高度上(BPM,10MHz时号),声重波水平传播的优势方向为正西偏南至正东偏北。也有由北向南传播的,但不占优势。这一优势方向上传播速度的大小与其它方向上的相比较,约小20％。 (2)、上述优势方向的出现没有明显的日变化,即不同的地方时都存在这种优势方向。 (3)、上述优势方向主要出现在早春季节,秋季很少出现。 (4)、在襄樊附近,在较高的280公里左右的高度上(BPM,15MHz),正西偏南至正东偏北的优势方向相对变弱,出现另一个由北向南的优势方向。 (5)、在朝鲜南部海面上空约220公里的高度(JJY,15MHz)上,虽然仍存在由正西偏南向正东偏北传播的扰动,但水平传播的优势方向由北向南。 从上述观测现象我们不难看出:在襄樊上空经常出现的一种声重波扰动,来自襄樊的西南方向。随着高度增加,这种扰动很快减弱;随着传播距离的增大,也很快衰减,至朝鲜南部海面上空已很少出现。这种扰动的水平传播速度小于电离层高度上的声速。以上特性说明这些扰动的源区离襄樊不远,估计它们在     

夜间电离层剖面特征(英文)

采用一种有效的剖面分析方法,处理了武昌站1965和1982两年内一千多张夜间频高记录;将所得结果与国际电离层参考模式作了比较. 首先,提出一种改进的分片换算程序,使方法的精度大为提高。用该方法得出的夜间剖面,在等离子体频率大于实测描迹最低频率fe的部分以及剖面在fN=fe点上的高度和斜率,是精确而稳定的。在fN相似文献   

远东地区电离层的凌晨特征(英文)

本文根据对远东地区的中国、日本、新加坡、泰国以及菲律宾等18个电离层台站的垂测资料,统计分析了这一地区的电离层F2层临界频率foF2变化中的凌晨特征。 由于太阳活动低年影响因素较少,电离层频高图图形较规范。因此,出于简化影响因素,利于探源与便于识别现象以及资料质量的考虑,在判断现象与确定凌晨特征的存在时,以武昌台1964与1965年的频高图为主,进行了逐日的考查。至于其它台站主要是依据于月报表的数据.分析结果表明,远东地区一些台站在日出前1—2小时或太阳天顶角110到96度之间foF2出现了明显的小峰,小峰的出现规律与相关因素具有一些十分有趣的特点: 1、主要出现于冬季的04LT左右。 2、多出现于纬度15°—35°之间。 3、小峰的出现与太阳活动成负相关。 4、foF2小峰出现的同时,F层峰下TEC与峰高hm也增加。 在概略考察各种可能的形成机制的基础上还指出了这一现象的形成,可能与磁共轭点日出时,由于电子温度的剧增而引起的光电子沿磁力线向共轭电离层的迁移有关。     

中国电离层扩展F特征(英文)

人们通常认为电离层扩展F只是经常出现于赤道和极光纬度地区,很少出现于中纬和极区。但E.K.Smith曾认为F层严重扩展是电离层远东异常的一个主要特征。后来G.G.Bowman也发现日本电离层扩展F的出现率也是相当高的。在本文,作者分析了中国大陆上9个垂测台站的资料得出中国电离层扩展F有下述的主要特征: 1.出现率的地理分布:扩展F的出现率在南中国是静年大于峰年,但在北中国似乎是峰年大于静年;扩展F的出现率在所有年份中均是夏季大于冬季,而且在夏季是南中国大于北中国在冬季是北中国大于南中国。 2.出现率的日变化:在频高图上,扩展F描迹均出现于晚上,而且下半夜的出现率大于上半夜。 从上述可以看到,南、北中国的扩展F似乎有不同的出现规律。与G.G.Bowman所作的日本电离层扩展F的分析作比较,还可看到中国电离层扩展F的出现率也是相当高的。 3.武昌台站的扩展F往往是在海口台站的扩展F出现0-3小时以后才出现。 4.在武昌的频高图上,经常看到与斜投射描迹交替出现的扩展F。 从上述两点并结合Bowman1984的工作,似乎可以认为南中国的扩展F可能是电离层受扰的结果,而其扰动源可能在赤道地区。     

中国上空电离层的一些主要特征(英文)

本文综述了有关资料,通过电离层的重要参数foF2和TEC以及某些扩展F与散见E层现象,描述了中国上空电离层的主要特征。我国位于中低纬区域,拥有由九个电离层垂测站组成的常规站网(表中新乡站是非常规站),其观测工作已超过30年,近年来,在大部份站点上,又采用微分多普勒与法拉弟旋转技术,分别接收美国NNSS的VHF信号和日本ETS-Ⅱ的1 3 6 MHZ信标信号,进行TEC测量。通过对电离图和TEC资料大量分析研究,结果表明:我国上空变化的精细结构及其产生机制还不清楚;但是,已得出的初步结果仍然给出了我国有关电离层纬度、季节和昼夜变化以及与太阳活动性的概貌,其平均的和扰动的主要特征与其它经度扇区中低纬度站所观测的结果是一致的,同时,也观测到一些由不同的电离层与动力学效应所引起的地区性特点,南方站有很强的赤道喷泉效应,而北方站可能有中层大气环流的影响。     

太阳耀斑引起的突发电离层骚扰(英文)

太阳活动第22周峰年期内,我国组织了日地系统整体行为的联合观测研究,中科院武汉物理研究所开展了多项电离层观测,见表1,监测太阳活动在电离层中不同高度上的效应。垂测记录的形式为频高图;长波观测中为Loran—c信号的相位和振幅变化。由武昌、天门和安陆三个站组成的台阵,记录了BPM时号的三维多普勒频谱结构,还同时记录了电子总含量(TEC)的变化。 本文讨论SID,主要观测结果列在表2。表2按确认的SFD事件排列。这种记录虽是全天候的从未中断过,但由于短波传播条件的各种特殊变化,不能认为已收入了全部SFD事件。长波观测有少数缺记情况,TEC记录虽未中断,但它的灵敏度低,只能检测大耀斑。表中的耀斑事件也不全,可能漏掉了一些对电离层效应很灵敏的急剧变化的短暂事件。从表2中得出下列主要结论:(1)SFD是一种很好的光耀斑指示器;(2)SPA是X射线耀斑的指示器;(3)出现特强的SFD和SPA,并出现可检测的SITEC常暗示着1—3天内,将出现电离层暴或大尺度TID。由于记录是连续实时显示的,这种观测在日地空间环境监测、预报和研究中是很有用的。     

电离层对声重波的非线性响应(英文)

行进电离层扰动(TID),是电离层的一种大尺度低频扰动。长期以来,人们对TID进行了大量实验观测和理论探讨。现在已经确信,TID是由大气声重波在电离层中传播所引起的。以前的理论工作分析了电离层对声重波的线性响应,将TID描述成一种余弦型扰动。 我们利用DOOPER台阵对声重波和TID现象进行了多年的观测。我们发现,TID具有波动形式,但其正负半周有明显的不对称性,严重偏离余弦波的结构。这种现象,不能由以前的线性TID理论来解释,揭示了线性理论的局限性。 本文中,我们讨论电离层对声重波扰动的非线性响应。带电粒子的运动速度由两部分构成:一是大气粒子通过碰撞而引起的拖动速度,另一是带电粒子密度梯度和重力决定的扩散速度。本文只讨论电离层与声重波相互作用的动力学过程。在带电粒子的连续性方程中,保留所有的非线性项。利用级数展开的方法,讨论带电粒子的性质。主要结论如下: 1、没有声重波扰动时,电离层的垂直漂移速度基本上由风速决定。对于中纬地区,电离层垂直漂移速度可达到水平风速的量级,这同赤道地区的情况有很大的差别。在赤道上空,地磁场是水平的,电离层垂直漂移速度比水平风速低两个量级以上。 2、当声重波通过电离层传播时,带电粒子受到扰动。在一级近似下,理论分析导出电离层扰动的形式与     

国际电离层参考模式在东亚地区的偏离(英文)

电离层参考模式(IRI)提供的环境参数一直受到世界从事电离层物、无线电通讯等科学和技术工作者所重视及普遍应用。制定模式的主要依据是全球电离层台站的观测资料。由于电离层变化的复杂性,以及世界电离层台站分布不均匀,要一次性制定一个普适的模式有一定难度。IRI自1978年公布以来一直处于不断改进与逐步完善的过程中。 最新的IRI版本是1986年公布的IRI—86。为了检验该模式在我国与近邻的日本国的可用性,我们将我国满洲里、北京、武昌、重庆和广州等站及日本国的稚内、秋田、国分寺,山川和冲绳等站在近一个太阳黑子周期内各层临界频率的实测值与IRI—86模式的计算值进行了比较分析。发现两者存在着显著而系统的偏离。在不同的年份和不同的台站偏离表现出相似的变化规律,冬季月份尤为明显。F2层偏离较大,其相对偏离有时超过60％,绝对差值高达3MHz。偏离变化表现为夜间大(子夜最大),白天小(中午最小);冬季大,夏季小;太阳活动低年大,高年小。在中国模式值普遍大于观测值;偏离随纬度降低而增加;纬度较南的广州站偏离变化曲线表现出较大的差异;纬度相近的武昌和重庆两站,偏离大致相同,经度差异不大。在日本国各站的偏离变化基本相似,纬度效应不明显;并且冬季月份模式值明显小于观测值。 E和F1层模式值与观     

电离层数字探测仪DGS-256的数据和数据处理(英文)

DGS—256是由美国Lowell大学大气研究中心积累他们二十多年的经验推出的一种数字化多功能电离层探测仪。目前国内已经并即将引进的共三台,在世界各地共有二十多台组网,收集并处理全球电离层数据,以提供HF通信的实时预测和全球电离层结构以及电离层斜投射传播研究。 本文简述电离层数字探测仪DGS—256的原理性能、全部可测数据、获得这些数据的方法、记录形式以及利用这些数据来研究电离层物理(即数据处理)的现状和所获得的一些新结果.本文对希望深入了解并正确使用DGS—256数据的人是一个导引,更详尽的描述,请参阅文末所附文献资料。     

关于低频天波传播特性及我国东部沿海地区上空电离层D区某些特征的初步研究(英文)

基于对低频天波信号的将近一个太阳周的实测,分析和研究一跳天波传播时延及场强随太阳活动周、随季节及随周日而变化的规律。在正确分析大气折射效应的基础上,由一跳天波的传播时延及场强的实测值推算得到了相应的等效反射高度、电离层反射系数和电子密度梯度参数β(假定为指数模式),并分析研究了它们与太阳活动周、与季节及与周日变化的关系。分析研究还表明:反射系数及场强的昼夜变化、季节变化及太阳周变化与CCIR有关报告所得的活动有所不同。例如,对本研究所涉及的有效频率14.6千赫而言,根据265—6号报告,在太阳活动极小年及极大年,晚间、夏季白天及冬季白天的电离层反射系数分别为-0.38、-0.07及-0.21(极小年)及-0.5、-0.11及-0.28(极大年),而根据本工作推算得到的相应的反射系数值则分别为-0.18、-0.11及-0.15(极小年)及-0.16、-0.09及-0.11(极大年)。分析表明:这种差别反映了本研究所涉及的等效反射区域,即我国东部沿海区域上空电离层D区在电子密度结构等方面存在着不同于其它区域(如欧洲中纬地区上空)的特征,例如,中国东部沿海地区上空的电离层D区部分的电子密度及其梯度(特别是晚间及冬季白天)都可能较欧洲中纬地区的电子密度及其梯度小一些。     

磁共轭点日出效应与电离层凌晨特征的形成(英文)

日出前1—2小时或太阳天顶角110°到96°之间,一部分地区电离层F_2层的临界频率foF_2出现了反常的小峰。其地域分布、季节变化以及与太阳活动的关系均特征显著;并且,与foF_2出现小峰的同时,F层峰下TEC与峰高hm也有相应的可观增加。显然,这不是偶然事件。本文在从不同角度扼要探讨各种可能的形成机制的基础上,重点讨论了磁共轭点日出效应这一机制。 首先,讨论了日出时由于电子温度突然增加,导致光电子逃逸并沿地磁力线向共轭点迁移的可能性;并列举了前人通过6300—A气辉与温度增加的观测对这一可能性的证实。 其次,根据这一机制,对电离层凌晨特征的形成进行了逐条的园满解释。 最后,还讨论了电离层凌晨特征的形成条件。即两磁共轭点间的日出时间差Δt必须大于20分钟;其间的磁力线长度必须小于7000公里。并指出这一现象可以出现在低磁纬地区。 由于与foF_2变化的同时,有TEC与hm的增加,并引起了温度的变化;所以,实际上电离层凌晨峰的形成,是两种情况的综合结果:第一,磁共轭点日出时光电子迁移直接增加了电子密度。第二,也是由于光电子迁移导致电子温度增加而引起电离再分布所致。     

IRI—86与中国电离层实测资料的比较(英文)

IRI-86(国际参考电离层-86)是COSPAR和国际无线电科学联合会(URSI)推荐的全球电离层标准模式的1986年版。IRI的这个版本,通过运行它的程序可以给出确定地点(地理坐标或地磁坐标)、时刻(地方时或世界时)、季节(年日或月日)、太阳活动(平均太阳黑子数或10.7CM太阳辐射通量)的电子密度、电子温度,离子温度和O~ 、H~ 、He~ 、No~ 以及O_2~ 浓度的廓线。 IRI-86代表全球电离层各个月的平均状态,其作者明确指出了它的如下局限: 1、IRI-86提供的是平均值,与具体时刻测量值的偏差可达25％。 2、不包括极光纬度区域的电离层状况。 3、不包括电离层不均匀结构(即不包括Sprad F和磁暴发生时的情况)。 4、其依据的是1950年—1975年的实测资料,因此,IRI-86对太阳活数指数有限制,要求太阳黑子数(12个月的滑动平均值)小于130。 本文将IRI-86的计算值与我国电离层实测值进行对比。实测值取自1965—1976年满洲里、乌鲁木齐、海南岛、重庆等四个测站的月报表。比较的结果为: 1、F_oF1和F_oE的模式值和测量值不论是太阳活动高年还是太阳活动低年、不论夏季或冬季都符合得比较好。F_oF2的模式值与实测值有比较明显的偏差。 2、除去中纬台站(满州里、乌鲁木齐)在午夜后日出前的一些时刻,F_oF2月中值的偏差超过25％外,其它时间     

第22周上升期地磁扰动的初步分析(英文)

本文讨论第22周上升期的地磁瞬变及共转扰动。本活动周的地磁活动从1987年夏季开始上升。1988年起出现K_P≥6级扰动持续3小时以上的强主相磁爆,但多数磁爆是S(C)型延迟主相磁爆。 1988年第一、二次联测期间磁扰很弱,K_P指数基本上不超过4级。第三次联测期间发生几个中等强度的磁扰,象是冕洞引起的重现性扰动。6月28日日面S19E22发生的M6.5/2B耀斑,245MHz射电流量峰值达230,000单位,但未引起显著的地磁扰动,可能是耀斑的持续时间太短,只有13分钟。 第四次联测期间12月15日在N26E59,持续时间为128分的X1.1/1N耀斑,和12月17日在N26E37、持续184分的X4.7/1B耀斑。有两个急始型磁扰对应:12月16日的S(d)型短期弱扰动和12月17日的S(b)型强急始脉冲或小型磁暴;12月25,观测到一个典型的缓始但有明显主相的磁暴(图2)。形态相似的扰动也在4月22日(活动区在50～60°W)观测到,可能有冕洞发生在活动区所在经度附近,图1和所示的两个磁暴起源、结构都完全不同。前者对应于耀斑激波,后者对应于冕洞高速流。 图3画出1987和1988年的地磁C,指数的共转变化。从图4可以看出上述不断出现的共转扰动正是第21周似稳共转扰动的再现,预计冕洞也有相似的日面经度分布,值得注意的是1989年3月的巨大日地扰动事件恰好发生在第15卡林顿日     

QBO的电离层效应(摘要)

近年来在大气温度与太阳活动的相关性研究中发现了QBO的调制作用,由于大气温度与太阳相关系数的高度剖面交替地呈现出正相关与负相关,且其相间距离与行星波的垂直结构大体一致,致使人们提出大气加热存在两个相互竞争的来源即太阳紫外幅射加热与上行的行星波的动力学加热。上行的行星波不仅会加热大气也应该会调制潮汐风并通过电离层发电机效应导致电场与电流的行星波周期的振荡或起伏,而当此电场沿磁     

低电离层扰动观测结果的一些分析

水文对陕西天文台三室一年多来的电离层D层扰动旧监测数据进行发初步统计分析,给出了短期和长期变化的一些结果。