太阳风的电波传播观测研究

本文以行星际空烁为主，综述了通过电波传播的观测来研究太阳风的方法及近３０年的观测结果。概述了这种方法的优缺点，基本假设和基础理论，讨论了这种方法所得到的太阳风电子密度谱，太阳风三维结构以及与太阳活动周的关系，特别是肯定了闪烁测量在研究太阳风加速区问题中的作用。并且结合当前的国际日地物理计划指出了９０年代的研究重点。最后，简述了北京天文台密云站射电天文设备用于行星际闪烁观测的可能性及特点。     

射电天文与电离层行波扰动

本文分析了米波综合孔径射电望远镜观测数据中的电离层行波扰动现象。     

电离层对GPS测距的影响

利用单层电离层改正模型就GPS卫星高度角对测距的影响作了探讨。研究表明，通常采用的单层电离层改正模型中电离层高取均值对低高度角卫星测距的改正是不适应的，利用单层电离层模型改正时应顾及电离层高的变化。最后利用1986年武汉地区实测TEC数据进行了计算并将结果和IRI－90模型计算结果作了分析比较。     

强电离层突然骚动与太阳耀斑活动的关系

本文统计分析了1986年至1993年11月的强电离层突然骚动(>3-级的SID)与太阳耀斑活动之间的相关关系。结果表明:(1)88％的强电离层突然骚动是与太阳耀斑爆发相关的。(2)82％的强电离层突然骚动是与高能X-射线耀斑(C、M、X级)有关系的。(3)强电离层突然骚动在太阳耀斑瀑发后发生的概率高于在耀斑瀑发前发生的概率,它们的发生率分别为49％和39％。(4)两者同时发生的概率为12％。     

电离层E_S层对综合射束污染的初步分析

本文考虑到干涉仪对电离层中不同尺度不规则性的滤波作用、结合密云米波综合孔径系统、提出了电离层E_(?)层是电离层不规则性影响该系统的主要根源。不规则性的尺度约在700～1000米的范围。再考虑到E_(?)层的漂移运动,提出了文中所描述的模型。用电子计算机进行了E_(?)层对综合射束污染的模拟计算,结果指出:射束主瓣的增益下降约10％,副瓣由13％增大到18％;综合射束在赤经方向出现不对称性,从而引起约0.6秒的赤经误差;射束的边缘处和两个扇形区出现了杂瓣。     

电离层延迟改正对GPS定时的影响分析

为分析电离层延迟改正对GPS定时的影响,采用修正电离层延迟的Klobuchar模型法和双频法,并利用IGS(International GNSS Service)观测站多天的GPS实测数据,计算得到了定位结果、GPS接收机钟差及其与IGS产品的测站钟差之差值.计算结果的分析表明,上述两种电离层延迟修正法有利于改善GPS定时结果,其中双频改正法效果更好.     

利用时间序列模型预报电离层TEC

以IGS(international GPS service)发布的电离层TEC(total electron content)资料为样本,用时间序列模型对全球的电离层总电子含量进行了预报.在时间序列预报模型中,不同的定阶方法导致不同的预报结果;实践证明本文使用的BIC定阶准则较好地实现了电离层总电子含量的预报.结果表明:对10 d左右的预报时间段,时间序列模型的TEC计算结果相对精度高,预报相对精度优于60%的网格点数在总网格点数中所占百分比可达90%以上.     

电离层延迟改正模型综述

电离层延迟改正模型通常可以分为广播星历用的预报模型、广域差分用的实时模型、后处理模型3类,不同应用要求需要选择不同的模型。主要比较分析了几种常用的电离层延迟改正模型: 用于广域差分中生成格网模型的三角级数模型、多项式模型、低阶球谐函数模型等都可以获得很好的改正效果,且这3种模型基本上是等价的;电离层延迟谐函数展开模型可以用来分析电离层长时间系列的变化特征;国际电离层参考模型IRI的改正精度一般可以达到60％的效果;而GPS 星历采用的Klobuchar模型的参数设置存在一些不足,对此提出了一些改进措施。     

太阳射电分米波毫秒级尖峰辐射的寿命

太阳射电毫秒级尖峰辐射的寿命随频率增高而减小,长期以来这一直是个令人困惑的问题。本文从与Ⅲ型爆发相关的空心束分布的电子流所激发的回旋同步脉泽角度出发,详细讨论了尖峰辐射的寿命与特征频率比(ξ=ω_P/ω_B)以及波增长率的关系,最后得出:在分米波的不同波段,尖峰辐射是X模的不同次谐波,且寿命随频率增高发生相关的减小。     

GPS/LEO掩星方法中的电离层延迟量对太阳射电辐射流量的响应

对无线电信号在电离层中的传播路径进行了数值模拟;针对掩星观测中的五组实际卫星轨道数据(包括GPS和LEO卫星),给出了在太阳射电辐射流量(FLUX)分别为0,70,160和240等几种情况下的电离层延迟量对10.7cm波长的太阳辐射流量的响应结果;这分别对应着无太阳辐射、太阳射电辐射处于活动低谷、平静期和高峰期等几种情形。从中可以发现,掩星观测中电离层延迟量对10.7cm波长的太阳射电辐射流量的响应表现为如下特性:电离层延迟同参数FLUX的大小有明显的对应关系,即FLUX越大,则掩星观测中的电离层延迟越大;对于上升掩星情况而言,掩星观测中电离层延迟量起先逐渐增加,然后达到某一峰值,其后逐渐下降;在掩星观测的初期和中期,太阳射电辐射处于活动低谷、平静期和高峰期等几种情形之间的电离层延迟量差异都较为显著,而在掩星观测的后期,几种情形相互间电离层延迟量的差异都比较小。     

射电望远镜的发展和前景

在近代科学技术发展的基础上诞生和成长起来的射电天文学已经走过了66年的历程,作为射电天文学主要探测工具的射电望远镜有了长足的进步,面临21世纪人类社会和自然科学技术包括天文学发展的挑战,射电望远镜及射电天文学将迈出新的步伐．从射电天文学和射电望远镜发展的关系、射电望远镜几个主要发展方向和目前水平、自90年代以来逐步勾画而明确起来的未来发展方向等方面阐明了射电望远镜的发展和前景,以作为我国发展新一代射电望远镜的参考．     

The Influences of Shock Thickness and Alfven Waves on the Particle Acceleration by Diffusive Shocks

The influences of the shock thickness and Alfven waves on the particle acceleration by diffusive shock waves are numerically studied through solving one-dimensional diffusive equation including the second-order Fermi effect. It is shown that the spectral index of the energetic particles strongly depends on the shock thickness. For example, the spectral index increases from 2.1 to 3.7 in the low energy range of 3—10 MeV and from 2.5 to 5.0 in the high energy range of 20—60 MeV as the thickness increases. The spectral index decreases from 4.3 to 3.1 as the particle injection energy increases. The spectral index decreases from 4.0 to 1.8 at the quasi-steady stage with the enhancement of the compression ratio from 2 to 4. The results indicate that under the influence of Alfven waves, the energetic particle spectrum at lower energy becomes flat and the spectral index decreases from 2.5 to 0.6 in the low energy range of 3—10 MeV and from 11.6 to 5.0 in the high energy range of 20—60 MeV. At the same time, the turning point energy reaches 19.6 MeV. The spectral index decreases from 5.8 to 2.9 as the energy density of Alfven waves increases. All these results are basically consistent with the theoretical models, as well as the observations of typical energetic particle events.     

火星电离层无线电掩星探测仿真研究

对中俄联合火星星-星电离层掩星技术体制进行了分析和介绍,采用三维射线追踪方法对电离层掩星事件的电波观测值进行了模拟计算,并利用模拟的掩星观测数据进行了电子密度廓线反演,结果说明仿真算法可靠.利用仿真的方法,分别对掩星电波相位观测误差和卫星轨道误差等带来的反演误差进行了个例计算和分析,结果得到:5%周的相位测量误差对白天电离层掩星探测结果的影响可以忽略,而夜间电子密度测量的绝对误差小于4×108 m-3;卫星轨道误差对掩星的主要影响是导致电离层高度抬升或下降.结果表明,中俄联合火星电离层掩星探测技术体制先进,可望获得高精度的电子密度廓线;其技术体制也可以用于月球电离层环境的探测.     

超新星遗迹G1.9+0.3射电流量密度的时间演化

对年轻超新星遗迹的射电观测有助于理解超新星遗迹的早期演化. 选取银河系最年轻的超新星遗迹\lk G1.9+0.3进行了研究. 收集了已有的射电流量密度测量, 转化到同一频率, 从而获得了G1.9+0.3的流量密度在过去近50 yr的演化. 发现流量密度在2008年之前几乎一直在增加, 随后开始减小, 流量密度达到峰值的年龄约为\lk 150--155 yr. 流量密度的增加可能由磁场放大或者粒子加速效率提高产生的高能电子增多导致. 根据流量密度到达峰值的年龄, 结合前人的数值模拟, 讨论了超新星抛射物的质量和超新星爆发释放的动能.     

太阳短厘米波爆发中双重准周期脉动现象产生的可能机制

1990年5月23日0400—0451UT期间在遥隔两地的南大天文台与北师大天文台和北京天文台用时间分辨率1s和10ms分别在波长3.2cm、2cm和10.6cm上进行了太阳射电爆发的同时观测.发现了短厘米波爆发中的双重准周期脉动现象.本文根据这些观测资料连同S.G.D.发表的有关射电、光学和软X射线(SXR)耀斑等数据,提出了一个在耀(斑)环内非热与热辐射过程中由于相互作用而触发Alfven波和快磁声波的振荡模型,用来解释太阳短厘米波爆发中相关性很强的双重准周期脉动的起因和观测特征,并由此计算出爆发源区的平均物理参量T,N,B值。     

Propagation of Extremely Low Frequency Waves Through the Ionosphere

The propagation features of extremely low frequency electromagnetic waves through the multicomponent ionospheric plasma are studied. It is shown that at relatively lower frequencies refractive index for right hand mode is higher than the left-hand mode, which is reversed at higher frequencies. The thermal temperature of plasma particle causes decrease in phase and group velocities of both right and left-hand modes. The crossover frequencies for different plasma models are computed and variation with ion concentration and thermal velocity is studied. Explicit expression for group velocity and travel time has been derived and studied numerically. Finally, we have presented simulation of the ion whistler spectrograms for Hydrogen, Helium and Oxygen ions present in the ionospheric plasma. The results are compared with the experimentally detected hydrogen and helium ion whistlers. The importance of the present study in the exploration of ionospheric plasma is illustrated.     

引力波理论和实验的新进展

引力波的存在是爱因斯坦在广义相对论理论中提出的一个重要预言．由于目前技术水平的限制,无法在实验室产生足以被探测到的引力波,因此宇宙中大量的大质量剧烈活动的天体成为科学家研究引力波的首选,从而诞生了引力波天文学．引力波探测将开启研究宇宙的新窗口,是继电磁辐射、宇宙线和中微子探测后探索宇宙奥秘的又一重要手段,对天文学研究有着极为重要的意义.新一代应用了高灵敏度的迈克耳逊干涉仪装置的长基线引力波探测仪正在建造中．该综述从引力波理论出发,阐述了目前研究较多的可探测引力波源,给出了目前观测上的最新进展,并展望了今后的发展前景．