南极中山站极夜、极昼期间地磁场的日变化规律及特征

利用1991年南极中山站的地磁资料,分析研究了极夜（5,6,7月）及极昼（11,12月）期间地磁场的变化规律及特征．结果表明,极昼期间的S出现的双峰现象要比极夜期间的明显的多,S是叠加在S之上的极盖区地磁场静日变化;极夜期间的Sq,Sq和SD的变化幅度小于极昼期间的变化幅度,大约是极昼期的1／3,SD大约是极昼的3／4.这主要是由于极夜期间太阳的直射点在北半球,在南半球太阳的波辐射少;极昼期间太阳直射点在南半球,太阳的波辐射增大,致使空间电离层等效电流强度发生变化产生的．     

南极中山站极夜、极昼期间地磁场的日变化规律及特征

利用1991年南极中山站的地磁资料，分析研究了极夜（5，6，7月）及极昼（11，12月）期间地磁场的变化规律及特征．结果表明，极昼期间的S出现的双峰现象要比极夜期间的明显的多，S是叠加在S之上的极盖区地磁场静日变化；极夜期间的Sq,Sq和SD的变化幅度小于极昼期间的变化幅度，大约是极昼期的1／3，SD大约是极昼的3／4.这主要是由于极夜期间太阳的直射点在北半球，在南半球太阳的波辐射少；极昼期间太阳直射点在南半球，太阳的波辐射增大，致使空间电离层等效电流强度发生变化产生的．     

南极中山站极夜,极昼期间S^PQ,SD的变化规律及特征

本文利用１９９１年度南极中山站的地磁资料，分析研究极夜（５、６、７月）及极昼（１１、１２月）期间Ｓ＾Ｐｑ，ＳＤ变化特征，研究结果表明，Ｈ、Ｄ、Ｚ三个分量的Ｓ＾Ｐｑ，ＳＤ在极夜期间的变化幅度都小于极昼期间的变化幅期，Ｓ＾Ｐｑ在世界时ＵＴ６时左右出现极值。这是由于在５、６、７月的太阳直射点在北半球，太阳紫外辐射和Ｘ射线辐射减少，在１１、１２月太阳的直射点在南半球，太阳紫外线和Ｘ射线辐射增大，致使空间电     

南极中山站Pc3地磁脉动特征

根据1992年2月9日军1993年2月9日南极中山站地磁脉动观测资料,选出Pc3脉动事件进行分析研究,重点研究南极中山站Pc3脉动的出现频次、频率特性和振幅特性,并对南极中山站记录的Pc3脉动的激发和传播机制进行理论研究.     

南极中山站Pc3地磁脉动特征

根据1992年2月9日军1993年2月9日南极中山站地磁脉动观测资料,选出Pc3脉动事件进行分析研究,重点研究南极中山站Pc3脉动的出现频次、频率特性和振幅特性,并对南极中山站记录的Pc3脉动的激发和传播机制进行理论研究.     

南极中山站夜间极光特点

１９９７年在南极中山站（６６°２２′２４″Ｓ,７６°２２′４０″Ｅ）越冬考察期间,作者对夜间极光的观察及对全天空极光照相资料的收集,得出了多数极光在中山站出现的时间、位置及其主要形状,同时也揭示了出现极光伴随着地磁场的扰动特点,这对极区电离层、磁层耦合及极光动力学的研究提供了重要资料．     

南极中山站夜间极光特点

１９９７年在南极中山站（６６°２２′２４″Ｓ,７６°２２′４０″Ｅ）越冬考察期间,作者对夜间极光的观察及对全天空极光照相资料的收集,得出了多数极光在中山站出现的时间、位置及其主要形状,同时也揭示了出现极光伴随着地磁场的扰动特点,这对极区电离层、磁层耦合及极光动力学的研究提供了重要资料．     

极光亚暴期间的南极中山站地磁共轭点位置研究

通过对北极斯瓦尔巴特( Svalbard )岛Longyearbyen台站的 极光扫描光度计和地磁 观测数据在地磁亚暴膨胀相期间的对比分析,发现扫描光度计记录中的极光边缘的快速极向 运动和地磁数据x分量的陡峭负弯之间有着良好的对应关系,地磁数据可用来研究两极 高纬 地区极光亚暴的地磁共轭特征. 对南极中山站、挪威Troms Svalbard台链和东格陵兰岛 地 区共15个地磁台站在7个典型极光亚暴事件中的地磁数据进行对比分析后发现, 中山站的地 磁共轭点位置存在明显的漂移特征,漂移的范围在斯瓦尔巴特岛与东格陵兰岛之间,纬度值 与CGM模型值近似.     

南极中山站与北极地磁活动相关性研究

本文利用南极中山站和新奥尔松（NAL）等5个北极站2000年9月到2003年3月共719天的地磁观测数据,以20 min间隔内地磁北向水平分量的互相关系数大于0.9为判据,对南北极地磁活动相关的发生率进行了统计,并与T89地磁模型得到的中山站共轭位置的分布进行了比较. 结果表明,南北极地磁活动相关的发生率与台站位置、季节、地方时和地磁活动性有着密切的关系. 在北极的5个台站中朗伊尔站（LYR）与中山站地磁相关的时间最多（占17%）;在两分季发生相关的情况比冬季和夏季多;在傍晚发生相关的情况最多,中午发生相关的情况最少;地磁活动较强时,相关的情况比地磁宁静时更多一些.     

南极冰盖极昼期间近地面湍流特征的实验观测

根据我国首次在东南极大陆冰盖上获得的超声风温仪直接测量资料,采用涡旋相关法计算和分析了极昼期间雪面上的湍流强度、湍流动能、湍流感热、粗糙度、拖曳系数和归一化方差.结果表明,南极冰盖表面的粗糙度为4.3×10~(-4)m,拖曳系数为1.8X10~(-3),湍流参数有明显的日变化.     

气压和温度对南极中山站重力场观测的影响研究

对南极中山站1998-12-26-2000-01-01的气压、温度和重力场潮汐及非潮汐变化观测资料进行了综合对比与相关分析,研究了气压和温度变化对重力场观测的影响.结果表明,在南极中山站,重力场和气压变化存在很强的相关性,气压变化对重力场的影响非常大,且随频率的增加呈减少的趋势气压在长周期、周日、半日和1/3日频段的平均重力导纳值分别为-1.6834,-1.5304,-0.9450,-0.8791μGal/hPa,与中、低纬度地区的同类观测结果之间存在很大的差异,具有明显的"反变气压计"效应.重力场和温度变化的相关性随时间不同存在较大的差异,温度对重力场观测的影响主要反应在长周期频段,温度的平均重力导纳值为0.6296μGal/℃,对重力场高频(包括周日、半日和1/3日潮汐频段)扰动的贡献极小.气压和温度改正后,潮汐各频段的标准偏差有不同程度的下降,周日和半日频段的标准偏差从6.63μGal和1.41μGal分别下降到2.11μGal和1.13μGal,各重力潮波的观测精度都有提高;重力残差的振幅谱在各频段,特别是在长周期频段明显降低.     

南极中山站地磁台的建设与观测研究

南极中山站于1991年3月建立临时地磁台，1992年2月建立正式地磁台，台上建有地磁观测室、记录室和各种探头室．它们均采用高架结构和用无磁性材料建成；能保温、防潮、防积雪和抗强风．1991～1993年分别安装有数字化地磁仪，地磁脉动仪，哨声与VLF仪和地震仪，并不断获得极区地磁与高空物理资料．1991年与1992年中山站地磁观测报告（第一卷与第二卷）已整理成册，资料分析表明，极区地磁扰动与中低纬区地磁扰动特征有很大差异，这些差异主要是由极区各种电流体系所造成．     

南极中山站电离层F2层临界频率变化特征

对南极中山站数字式电离层测高仪1995～2002年观测数据的月中值进行了统计分析,揭示了中山站电离层F2层临界频率（foF2）的主要特征：foF2存在明显的日变化和年变化;日变化存在“磁中午异常”现象;年变化中中午foF2在太阳活动低年不出现“冬季异常”,在太阳活动高年出现“半年异常”,即两分点高于两至点.本文结合中山站所处的地理位置,考虑太阳辐射电离、磁层的驱动和中性大气成分变化等因素,分析了这些现象的产生机理.     

南极地磁场的变化特性分析

我国南极中山站、长城站地处极区或靠近极光区,地磁场的变化形态与我国所处的中低纬度地区有所不同,即使是中山站与长城站之间也有较大差异。中山站的暴时ＤＰ型变化就比长城站的明显。重构向量空间吸引子的维数也明显高于北京地区。对长城、中山地磁资料的分析可以扩大我们对地磁场全貌的认识。     

南极中山站至Dome A考察断面湍流参数特征近地层湍流参数特征

利用南极中山站至Dome A考察断面上3个自动气象站2005～2007年的观测资料和2008年夏季在中山站附近冰盖获取的湍流观测资料,应用空气动力学方法和涡动相关法计算分析了中山站至Dome A断面上近地层各种湍流参数(感热通量,潜热通量,湍流温度、湿度和速度尺度,地表粗糙度,大气稳定度及动量输送系数)的季节变化、日变...     

平流层O3、O动力系统的平衡性质及南极平流层O3季节变化规律的研究

本文首次利用常微分方程定性理论对平流层O3、O动力系统的平衡性质进行了讨论.结果表明,如果在平流层O3的主要分布高度内,大气扩散作用小于光化学作用,那么平流层的O3层处于稳定状态;反之,平流层的O3层将遭到破坏.利用这一机制,我们可以解释南极平流层O3的季度变化规律和每年9—10月份出现的南极O3洞.     

中山站高频雷达回波的日变化特征及地磁活动的影响

利用新建中山站高频雷达2010年4月到2011年2月的观测数据,研究了中山站高频雷达回波的日变化特征以及地磁活动的影响. 研究结果表明,中山站高频雷达回波具有明显的日变化特征且受地磁活动影响较大. 雷达回波发生率的峰值在地磁活动较小时处于日侧;随着地磁活动的增强,峰值减小并向夜侧移动. 另外,平均多普勒视线速度具有明显的昼夜分布,夜侧主要为正向速度,即朝向雷达,日侧主要为负向速度,即远离雷达;随着地磁活动的增强,平均回波强度和平均多普勒视线速度的峰值都会增加,而多普勒谱宽则会减小.     

中山站高频雷达回波的日变化特征及地磁活动的影响

利用新建中山站高频雷达2010年4月到2011年2月的观测数据,研究了中山站高频雷达回波的日变化特征以及地磁活动的影响. 研究结果表明,中山站高频雷达回波具有明显的日变化特征且受地磁活动影响较大. 雷达回波发生率的峰值在地磁活动较小时处于日侧;随着地磁活动的增强,峰值减小并向夜侧移动. 另外,平均多普勒视线速度具有明显的昼夜分布,夜侧主要为正向速度,即朝向雷达,日侧主要为负向速度,即远离雷达;随着地磁活动的增强,平均回波强度和平均多普勒视线速度的峰值都会增加,而多普勒谱宽则会减小.     

地基观测的夜侧极光对行星际激波的响应

行星际激波与地球磁层相互作用通常会导致日侧极光活动增强,随后沿着极光卵的晨昏两侧向夜侧扩展的激波极光. 行星际激波也可能直接导致夜侧扇区极光活动增强,甚至沉降粒子能通量的数量级可以与典型亚暴相比拟. 本文首次利用我国南极中山站和北极黄河站连续多年积累的极光观测数据,对行星际激波与地球磁层相互作用期间地面台站在夜侧扇区(18—06 MLT)观测的极光响应进行了分析. 对18个极光观测事件的分析结果表明:行星际激波与磁层相互作用可以在夜侧触发极光爆发和极光微弱增强或静态无变化事件;太阳风-磁层能量耦合的效率以及磁层空间的稳定性决定着行星际激波能否触发极光爆发.     

亚暴期间高纬黄昏—子夜扇区极光弧增亮与衰减及其与IMF的关系

利用南极中山站极光全天空摄相、地磁、地磁脉动数据和Wind卫星的行星际磁场IMF观测数据,分析了7个亚暴期间高纬黄昏—子夜扇区极光弧的短暂增亮现象.极光弧特征是,短暂增亮随后很快衰减,历时10—20min,基本沿着日-地方向,有明显黄昏方向运动.这些事件大都发生在IMFBz南转之后,亚暴增长相或膨胀相期间,极光浪涌到达之前10—73min消失.相应的IMFBx＞0,IMFBy＜0.这种极光弧和亚暴极光不同,它们与地磁活动及Pi2脉动不相关.这7个极光弧的形态和IMF特征表明,极光弧的增亮很可能由尾瓣重联产生,很快衰减归因于IMFBz南向条件,而黄昏方向运动受IMFBy控制.