极隙区Pc3频段脉动的传播特性

南极中山站和戴维斯站 (不变磁纬 74.5°S)白天中午位于磁层极隙区 ,夜间位于极盖区或极光带的极向边沿。两站均安装了完全相同的感应式磁力计。选择两站 1 997年 3月和 1 996年 6、9、1 2月的数据 ,运用快速傅立叶变换和波形检查方法选择 Pc3频段脉动事件 ,然后用信号互谱技术进行统计分析 ,结果如下 :在中山站 -戴维斯站 ,Pc3频段脉动主要出现于白天中午 /磁中午和磁午夜附近 ;白天 ,Pc3频段脉动振幅、出现率和出现的时间范围均有一定的季节变化 ,冬季最小 ,但在夜间 ,Pc3频段脉动没有这种变化 ;夜间 ,Pc3频段脉动振幅比在白天大许多 ;Pc3频段脉动传播方向 ,白天主要向西 ,夜间不太规则。这些可能反映了电离层电导率和日侧电离层电流系统对 Pc3频段脉动的影响。     

午后多重极光弧观测研究

本文利用2001-2003年南极中山站175天全天空摄像机观测,对午后多重极光弧的出现率及其与Kp指数的关系进行了统计分析,结果表明午后多重极光弧出现率呈一单峰分布,最大发生率出现在1445UT(1645MLT),其位置在1500MLT极光热点(1300-1700MLT)近夜侧的部分。与地磁活动指数Kp的相关统计分析表明,Kp值为2-3之间时多重极光弧有较大的出现率,这说明中等地磁活动情形下午后多重极光弧有较高的出现率。事件分析表明多重极光弧的强度变化与地磁Pc5脉动具有较高的相关性,并且有类似的频谱特征,这说明午后多重极光弧可能与同时出现的Pc5地磁脉动有关。     

基于小波分析的地磁甚低频脉动指数及其在高磁纬度地区甚低频脉动共轭对比研究中的应用

地磁甚低频脉动是甚低频磁流体波在磁层中传播的地面表现,开发近实时空间天气产品来监测这些地磁脉动至关重要。本文基于小波分析提出一种地磁甚低频脉动指数,并将其应用于研究在南极洲及西格陵兰岛的磁共轭位置观测到的地磁甚低频脉动。研究结果表明,(1)该指数可有效识别Pc4—Pc5频率范围内的脉动事件(包括瞬态事件),并获得甚低频脉动在时域和频域的重要特征。(2)基于共轭位置地磁脉动的小波分析比较揭示了冬至日、夏至日条件下南北半球甚低频脉动的相似性和差异。本研究也表明,南北半球磁共轭位置观测到地磁脉动存在的差异受到行星际磁场条件、磁场拓扑、观测磁纬度和日照等条件影响,需要进一步研究案例中实际磁层和电离层配置以及驱动条件。     

南极长城站与北京地区地磁脉动观测资料的对比分析

本文将我国首次南极考察得到的长城站地磁脉动资料与北京地区的同时地磁脉动观测资料作比较。对比分析表明 ,在磁静日中两个地区以平静的脉动为主 ,南极长城站有时出现Pc1 /Pc4- 5脉动 ,北京地区会出现 Pc3脉动。Pi脉动出现很少。但在磁扰日中 Pi型脉动出现次数明显增加 ,还会出现在对应的小时段上。不过长城站的 Pi脉动往往比北京地区强些。     

南北极冬季F2层电离层特性对比研究

利用南极中山站和北极Tromso站1996、1997、1998及2002年的测高仪观测数据,对中山站(6月份)和Tromso站(12月份)上空冬季foF2的日变化特性进行了对比研究,结合数值模拟结果,分析了中山站和Tromso站F2层电离层的极区特征,进一步揭示了极区电离层特征的形成机理。结果表明,中山站和Tromso站虽然地理纬度接近,foF2日变化形成机理不完全相同。由于地磁纬度的差异,极区对流与日侧光致电离的相互作用造成了两站日侧电离层的不同变化形态,中山站foF2日变化主峰出现在磁地方时中午附近,而Tromso站foF2日变化主峰出现在地方时正午附近;两站日侧foF2受太阳辐射流量影响较大,极光沉降粒子电离在太阳活动低年对中山站foF2日变化形态影响显著。     

新疆塔城地区雷暴时空分布及变化特征

运用线性趋势法、小波分析等方法,对塔城地区1961-2005年实测雷暴资料进行分析,结果表明:(1)塔城地区中部有一条呈东北-西南走向的雷暴高发区,多发中心为庙尔沟,(2)雷暴主要发生期为5月～8月,约占总数的92.8%,其中7月最多,6月次之,(3)塔城地区雷暴日变化表现为单峰型,峰值多出现在16～23时,(4)塔城地区雷暴异常偏少年为1974年,雷暴活动频繁年为1961、1964、1966、1990年,少雷暴年为1986、1996、1997、2004年,(5)近45 a塔城地区雷暴日数在波动中呈显著减少的趋势,线性倾向率为-1.4 d/10 a,(6)小波分析显示塔城地区年均雷暴日数存在着6～7、3 a的振荡周期.在塔城地区北部、中部、南部三个区域中各选取1个昼夜守班的基准(本)站,做为塔城地区的代表站(塔城、托里、乌苏),对塔城地区雷暴日变化进行讨论,得出以下结论:塔城地区雷暴日变化十分明显,雷暴日变化表现为单峰型,塔城、乌苏峰值范围较托里大,且峰值出现时间比托里晚3～6 h.托里站雷暴多发时段出现在14～20时,占总数的67.6%,峰值出现在16、17时,占12.1%;塔城站多发时段为16～22时,占57.5%,峰值出现在20时,占总数的9.3%,次高峰值出现在18时,占总数的8.9%;乌苏站多发时段出现在19～01时,占总数的69.6%,峰值出现在23时,占总数的11.6%,次高峰值出现在21时,占总数的11.3%,与相关研究所述北疆沿天山一带的雷暴多在傍晚至午夜(18～24时),高峰期在晚上(21～22时)的结论一致.乌苏站01～03时雷暴出现频率明显高于塔城、托里两站.     

太阳活动对中山站F2层峰值电子浓度的影响

利用中山站1995-2006年的电离层垂测数据统计分析了当地电离层F2层峰值电子浓度（N_mF2）对太阳活动变化的依赖性,研究发现在中山站N_mF2月中值随修正太阳10.7厘米通量指数F10.7P增大而增大,其饱和或放大趋势不明显。除冬季12-16 UT、20-2 UT与夏季2-11 UT以外的绝大部分时刻,两者具有良好的线性关系。N_mF2月中值随F10.7P变化斜率随季节、地方时而变化。在日变化中,N_mF2随F10.7P变化斜率极大值出现在磁中午附近,明显大于其他时刻,在夜侧变化斜率整体较小,且在分季和冬季的夜侧以及夏季全天,其斜率随地方时变化不大。在年变化中,日侧斜率最大值出现在两分季,冬季次之,夏季最小;而夜侧斜率在夏半年（10月-3月）整体上要大于冬半年（4月-9月）。结合中山站位于极隙区纬度的特殊地理位置,分析了上述N_mF2变化特征的可能原因。     

基于South Pole站和McMurdo站的极区电离层闪烁统计特性

利用South Pole和Mc Murdo两站2013年12月至2014年11月期间的电离层相位闪烁数据,统计分析了两站电离层相位闪烁发生率的周日分布和季节分布。统计结果表明,两站的相位闪烁发生率在季节分布上,春秋季明显大于夏冬季;在周日分布上呈双峰结构。在磁中午附近和磁子夜后有较大的闪烁发生率。磁中午附近是因为极隙区的软电子沉降和电离层对流导致的电离层不均匀性,造成较强的无线电波闪烁;磁子夜附近闪烁增强可能是穿越极盖区的等离子体云破碎造成较大密度梯度导致。总体上说,Mc Murdo站的闪烁发生率高于South Pole站,这可能是因为它们所处的磁纬不同所致。     

中国天山西部季节性森林积雪雪层温度时空分布特征

利用2009年12月27日～2010年4月2日天山积雪站站区内开阔地和雪岭云杉(Picea schrenkiana)林下6次降雪过程后雪层内时间间隔10 min的温度数据,探讨雪层温度变化特征。结果表明,越接近地表雪层温度越高,且在雪层表面形成冷中心和(局部)暖中心;在积雪稳定期林下雪层温度高于开阔地,融雪期林下低于开阔地;林下雪层冷、暖中心出现时间晚于开阔地,其强度也小于开阔地。林下雪层温度振幅小于开阔地,林下温度振幅拐点以上雪层温度振幅随深度和时间的递减率小于开阔地,拐点以下无明显差异。初冬,林下和开阔地雪层均为较小的正温度梯度,随着气温急剧下降,温度梯度逐渐增大,且从雪表向雪底递减,林下雪层负温度梯度出现时间晚于开阔地。开阔地和林下积雪表层正温度梯度最大值分别达到0.95℃/cm和0.82℃/cm,负温度梯度大值分别达到-0.84℃/cm和-0.35℃/cm;但开阔地全雪层日平均温度梯度小于林下雪层。     

近50年西藏冷暖冬的气候变化特征

依据中国国家标准《暖冬等级》,参照单站、区域暖冬等级标准,确定了单站和区域冷冬等级。在此基础上,分析了1961-2010 年西藏18 个站冷、暖冬事件的气候变化特征。结果表明:近50 年西藏各地冬季平均气温呈明显的升高趋势,升幅为0.29~1.04 oC/10a,以班戈最大;尤其是近20 年升温更强烈,达0.73~2.36 oC/10a。西藏区域暖冬指数表现为显著的上升趋势,线性趋势为16.0%/10a,明显高于东北、华北、西北等区域。各站暖冬频率为32%~52%,强暖冬事件频率为6%~26%;区域暖冬共出现了21 次(年),其中强暖冬事件10 次(年),主要出现在21 世纪初;2006年和2009 年是50 年中范围最广、强度最大的暖冬。各站冷冬频率为18%~40%,强冷冬事件频率为2%~20%;区域冷冬站数约以每10 年12%的速率减少。区域冷冬共发生了16 次(年),以20 世纪60 年代居多,其中区域强冷冬事件出现了8 次(年),1962 年是近50 年中范围最广、强度最大的冷冬,1968 年和1983 年次之。     

Propagation and source of Pc5 frequency range pulsation at cusp latitude

Two induction magnetometers have been installed at Chinese Zhongshan Station and Australia Davis Station, Antarctica respectively. We adopt the cross spectral analysis technique to analyze the data of the two induction magnetometers, in June, September, December 1996 and March 1997, and to investigate Pc5 frequency range pulsation (150 600 s) occurrence and propagation in cusp latitude. The results are summarized as follows: At Zhongshan Davis Station, the magnetic pulsations in Pc5 frequency band can occurs over a wide time, but more frequently at pre local magnetic noon and pre local magnetic midnight. The Pc5 pulsations have no significant seasonal variation in the amplitude, occurrence and propagation. The amplitude has a small peak at pre local magnetic noon and large value sometimes at pre local magnetic midnight. In daytime, the Pc5 pulsations propagate westward in morning and eastward in afternoon, and reversal at local magnetic noon. In nighttime, the Pc5 pulsations propagate westward before 20:00 MLT and eastward after 20:00 MLT. Near dusk time, the Pc5 pulsations propagate irregularly. These characteristics indicate that the Pc5 pulsations have different source at different local magnetic time.     

Propagation characteristics of the Pc3 frequency range pulsations in the cusp latitudes

Two induction magnetometers have been installed at Zhongshan Station and Davis Station, Antarctica respectively. We adopt with cross-spectral analysis technique to analyze the data of the two induction magnetometers, in June, September,December 1996 and March 1997. to investigate the Pc3 frequency range pulsation occurrence and propagation characteristics in the cusp latitudes. The results are summarized as following:At Zhongshan-Davis Stations, the Pc3 frequency range pulsations occur mainly around the local noon/ local magnetic noon and local magnetic midnight respectively. In daytime, the pulsations have a seasonal variation in amplitude, occurrence and temporal range, all of them are sma1lest in winter. But in nighttime, the pulsations have no such a variation. The pu1sation amplitude in nighttime is much larger than the one in daytime all oveI the year. The pulsation propagating direction is mainly western in daytime and irregularly in nighttime. It can be thought that the different sources of the pulsation and the ionospheric electric conductivity are mainly responsible for these characteristics.     

西北特殊地形与沙尘暴发生的关系探讨

应用西北地区沙尘暴多发区中心站和毗邻站1961-1999年沙尘暴日数、大风日数和降水资料, 参考相应地区的地形和地表覆盖资料, 结合卫星资料监测事实, 分析了沙尘暴中心站沙尘暴高发以及毗邻站沙尘暴发生较少的原因, 探讨了地形与沙尘暴发生的关系。结果表明: ①沙尘暴中心站沙尘暴高发是地表状况、大风和地形共同作用的结果, 而沙尘暴毗邻站沙尘暴较少的主要原因为沙源与大风不匹配; ②地形对沙尘暴发生有重要作用, 干燥的下垫面产生的热力不稳定和特殊地形产生的气流加速和抬升作用, 对局地沙尘暴的形成和强沙尘暴的触发有重要作用; ③大风和降水的配置对沙尘暴发生有一定影响, 大风日数多且降水较少的时段为沙尘暴的高发期, 随着雨季的到来, 沙尘暴日数明显下降; ④下垫面与沙尘暴发生关系密切, 戈壁地表不利于沙尘暴的发生, 植被覆盖度的增加对沙尘暴有明显的抑制作用。     

Ionospheric absorption at Zhongshan Station, Antarctica during magnetic storms in early May, 1998

In the paper the high latitude ionospheric absorption events, monitored by an imaging riometer at Zhongshan Station, Antarctica, are examined during magnetic storms in early May, 1998. The storm absorption at ~0639 UT on May 2 was mainly an equatorward progressing absorption event, which were associated with a strong negative bay of the magnetic H component and with a large Pc3 range pulsation. There was a time lag of about 1. 5 hours between the onset of the ionospheric disturbance and the IMF southward turning in the solar wind. The event at 2222 UT on May 2 was a typical midnight absorption spike event. The absorption region took the form of an elongated strip with the length of 100 - 150 km and the width of 30 - 40 km. The absorption during 0830 - 1200 UT on May 6 was a polar cap absorption (PCA) event,caused by intense precipitation of high-energy protons erupted after a large solar flare explosion.     

Anomalies of some tidal waves of UT1

Summary. The M _f and M _m waves of UT1 have been analysed from the BIH data during the period 1967.0 to 1984.0 in order to derive the Love number k .
These analyses performed during successive intervals of this period show some anomalies in the values of the Love number k derived from the M _f wave. Large variations with time of the amplitude and the phase appear for this wave while the values derived from the M _m wave present a good stability during the whole period.
The spectrum of the UT1-residuals (as obtained by removing the theoretical zonal tidal UT1 terms) shows the existence of a perturbation wave near the M _f period. This wave lies in the range 13.5–13.9 day according to the analysed interval; it could be related with the perturbation wave noticed by some authors near the M _f gravimetric wave.     

南北半球亚极光区极化流分布特征的统计学研究

利用DMSP卫星粒子数据,对南北半球20 000多个亚极光区极化流(SAPS)事件进行统计学分析,重点研究SAPS的发生率及其发生位置隧季节和世界时的分布,研究表明:(1)SAPS的发生率有明显的季节和世界时依赖性,主要发生在春秋季节,显示出较强的地磁活动依赖性;(2)SAPS在冬至也较多发生,可能与亚暴过程有关;(3...     

南极长城站哨声活动特征

本文利用1986年南极长城站的哨声观测资料,对磁暴期间的哨声活动、哨声发生率的日变化、季节变化及磁静日和磁扰日色散值的变化作了统计分析。结果表明,磁暴开始后20～27小时哨声发生率开始增加,逐渐达到最大值,持续5～15小时后下降到正常值。哨声发生率有着明显的日变化(有两个活动高峰)和季节变化(活动高峰期为地方冬季6～8月份)。色散值的日变化与地磁活动性有密切关系,在磁静日,色散值日变幅很小,在磁扰日色散值较大,其分布较分散。     

南极长城站潮汐特征分析

本文使用南极长城站 1 987年 3月至 1 988年 2月连续观测资料 (每小时观测一次 ) ,对这里的潮波系统、潮汐类型、潮时、潮差和水位等潮汐特征进行了分析描述     

A description of the external and internal quiet daily variation currents at North American locations for a quiet-Sun year

Summary. An order 4, degree 12 spherical harmonic analysis of the smoothed quiet geomagnetic daily variations was used to separate the external and internal geomagnetic S _q field at North American locations for the quiet-Sun year, 1965. These fields were represented by a month-by-month display of equivalent current vortex systems with dominant, pre-noon foci. The focus reached 40° latitude near the June solstice and about 30° latitude near the December solstice. The daily range of S _q current amplitudes was largest in late July to early August and smallest in mid-December. Semi-annual variations of S _q currents dominated only the equatorial region. Daily maxima in mid-latitudes, occurred mostly near local noon in December to February and about 1 hr before noon in June to mid-October. The ratio of external to internal current amplitude vxied from about 1.5 to 1.9 in the middle latitudes with both annual and semiannual changes. An error treatment indicated that the analysis reproduced the form of the surface field with a correlation coefficient of about 0.9 and the amplitudes of the surface field to about 10 per cent of the S _q daily range.