哨声谱与出口点的关系

一、引言 哨声波是一种在空间等离子体中传播的色散电磁波,一般以自然界中的闪电作为激励源。利用地面哨声资料可推算出赤道面内哨声路径顶点处的电子浓度N_(eq)和管电子含量N_T等电离层参数。要准确提取这些信息就需知道哨声传播的路径参数,即入口点和出口点位置。由于部分哨声透出电离层后,在地一电离层波导中传播了相当长的距离才被     

SH-1型哨声接收设备与若干观测结果

1978年,我们研制了哨声和VLF发射的SH-1型接受设备。为研究哨声强度的频响特性,特别注意整机频响问题,并对环形接收天线频响作了校正。从1979年夏开始,在北京（磁纬28.9°N）使用这套SH-1型接收设备,获得一些与过去不同的观测结果。如1.哨声相对强度最大值在1 kc/s—4 kc/s频段,而不是在4 kc/s—6 kc/s间;2.哨声下截频低于地面-电离层波导截频的情况相当多,而不是很少。 本文还介绍了1981年夏日食期间利用这套接收设备在漠河（磁纬42.5°N）观测到的一些结果。     

SH-1型哨声接收设备与若干观测结果

1978年,我们研制了哨声和VLF发射的SH-1型接受设备。为研究哨声强度的频响特性,特别注意整机频响问题,并对环形接收天线频响作了校正。从1979年夏开始,在北京（磁纬28.9°N）使用这套SH-1型接收设备,获得一些与过去不同的观测结果。如1.哨声相对强度最大值在1 kc/s-4 kc/s频段,而不是在4 kc/s-6 kc/s间;2.哨声下截频低于地面-电离层波导截频的情况相当多,而不是很少。 本文还介绍了1981年夏日食期间利用这套接收设备在漠河（磁纬42.5°N）观测到的一些结果。     

南极长城站夏季哨声的观测与分析

在中国首次南极考察期间,我们对哨声和VLF发射进行了37天的连续观测。本文首先对观测设备作了介绍,在对观测资料进行统计分析的基础上就哨声类型、发生率、色散特征等作了描述,然后重点对磁暴期间两天的哨声活动作了较细致的分析,并由此推求出其传播途径上的电子浓度变化。观测到了磁暴期间等离子体层的倒空现象和其后的回填过程。计算表明,倒空的速率为109el/cm2·s,向上的回填通量为5x108 el/cm2·s。     

南极长城站夏季哨声的观测与分析

在中国首次南极考察期间,我们对哨声和VLF发射进行了37天的连续观测。本文首先对观测设备作了介绍,在对观测资料进行统计分析的基础上就哨声类型、发生率、色散特征等作了描述,然后重点对磁暴期间两天的哨声活动作了较细致的分析,并由此推求出其传播途径上的电子浓度变化。观测到了磁暴期间等离子体层的倒空现象和其后的回填过程。计算表明,倒空的速率为10⁹el/cm²·s,向上的回填通量为5x10⁸ el/cm²·s。     

地中电偶极源极低频电磁场的分布与传播特征

利用层状大地中偶极源响应的正演算法, 计算地中电偶极源激发的极低频地震电磁场并分析其在地球环境下的传播特征.设计了多个水平层状地球模型, 分别模拟和展示了深埋地中的电偶极源的响应和空间分布特征.重点分析了含地壳波导+LAI波导模型的高阻大地中, 倾斜电偶极源激励响应随观测点的偏移距和垂直位置、激励源深度、地壳波导结构和参数变化时各场量响应的幅频特征.研究表明, 用倾斜电偶极源模拟和分析高阻大地中孕震电磁辐射的响应及在大地电磁系统中的传播特性是可行的; 模拟的高阻大地中的电磁辐射在地壳波导和LAI波导中均表现有慢衰减或幅值增强特性, 但两个波导效应具有不同的频率选择性; 高阻大地中的电磁辐射在波导的高阻介质中具有幅值强、衰减慢的特点.建议在高阻地层出露的地表、井中或海底的高阻岩层中以及大气层中布设测站.

     

多点输入反应谱中耦合系数的研究

首先利用虚拟激励法推导了仅考虑行波效应下多点输入反应谱表达式,重点对多点输入反应谱中动位移耦合系数ρijpq及拟静位移耦合系数ρSpq的计算方法及其特性进行了研究。为了避免繁琐的积分运算,提出了一种"拟合+插值"的耦合系数计算方法,不但精度高,而且大大提高了计算效率。研究表明,ρijpq相对于地震波到达支座点的时差Δt具有明显的三角函数的关系;从总体趋势上看,ρijpq绝对值基本随ωj/ωi的增大而减少,这一点与一致输入时的振型耦联系数ρij相同。在仅考虑行波效应的情况下,可以认为,各支座点的拟静力位移完全相关,即ρSpq=1,结构拟静力位移谱与地震动的位移谱相同。     

多点地震动激励下的高效反应谱方法

在多点地震动激励下,结构的反应谱分析计算非常耗时。结构的地震谱响应可以用若干个相关系数来表示,如果相关系数使用解析形式来表示,可以大大减少计算时间。本文提出了空间相干函数的近似表达式,并对其系数进行积分,得到了相关系数的解析式。该解析表达式根据克拉夫-彭津（Clough-Penzien）和胡聿贤自功率谱密度函数模型推导得出。案例桥梁的计算结果表明,相关系数的近似解析表达式具有足够的工程精度,用于多点地震反应谱计算具有极高的效率。      

地震动反应谱与相位差谱的关系

研究了地震动相位差谱与反应谱的关系，从中发现相位差谱通过影响单自由度体系反应时程的形状来影响地震动反应谱．在相位差谱均值一定的前提下，减小其方差将使反应谱增大，反之将使反应谱减小．在相位差谱方差固定时，增大其均值的斜率将使反应谱值减小，反之将加大反应谱．相位差谱作用于反应谱时阻尼在其中起着重要作用，随着阻尼的增大，相位差谱对反应谱影响越来越明显．阻尼的增大使得相位差谱对放大倍数谱的影响逐渐减小     

地震动反应谱与相位差谱的关系

研究了地震动相位差谱与反应谱的关系,从中发现相位差谱通过影响单自由度体系反应时程的形状来影响地震动反应谱．在相位差谱均值一定的前提下,减小其方差将使反应谱增大,反之将使反应谱减小．在相位差谱方差固定时,增大其均值的斜率将使反应谱值减小,反之将加大反应谱．相位差谱作用于反应谱时阻尼在其中起着重要作用,随着阻尼的增大,相位差谱对反应谱影响越来越明显．阻尼的增大使得相位差谱对放大倍数谱的影响逐渐减小．     

电离密度分布对中低纬非导管哨声波传播的影响

本文在偶极子地磁模型和各种电离密度分布模型中,对中低纬非导管哨声波的传播特性进行了射线追踪研究。结果表明,地磁场位形及其引起的磁层等离子体的各向异性是决定哨声射线几何特征及速度结构的主要因素,而电离密度仅在一定程度上改变上述特征;电离层是形成哨声射线聚焦的主要原因;赤道异常和电离层显著地影响哨声波的到达纬度;哨声群时延和色散值主要决定于电离密度;中低纬非导管哨声近似符合Eckersley定律;电离层是决定波法线角能否满足透射条件的主要因素。     

电离密度分布对中低纬非导管哨声波传播的影响

本文在偶极子地磁模型和各种电离密度分布模型中,对中低纬非导管哨声波的传播特性进行了射线追踪研究。结果表明,地磁场位形及其引起的磁层等离子体的各向异性是决定哨声射线几何特征及速度结构的主要因素,而电离密度仅在一定程度上改变上述特征;电离层是形成哨声射线聚焦的主要原因;赤道异常和电离层显著地影响哨声波的到达纬度;哨声群时延和色散值主要决定于电离密度;中低纬非导管哨声近似符合Eckersley定律;电离层是决定波法线角能否满足透射条件的主要因素。     

初始波法线角对中低纬非导管哨声波传播的影响

本文对初始波法线角δ_s不同的中低纬非导管哨声进行了射线追踪研究,结果表明,当δ_s≤0°时,哨声波可到达较大的L值,在另一半球较高纬度处形成“聚焦区”,这组哨声色散值较大;当δ>0°时,随以的增加,哨声射线内移,δ>10°的哨声射线汇聚于另一半球较低纬度处,这组哨声色散值较小。据此提出解释中低纬哨声色散值连续变化的一种可能机制:电离层电子浓度水平梯度的连续变化引起初始波法线角以的连续变化,从而导致射线路径、群时延和色散值的变化。     

初始波法线角对中低纬非导管哨声波传播的影响

本文对初始波法线角δs不同的中低纬非导管哨声进行了射线追踪研究,结果表明,当δs≤0°时,哨声波可到达较大的L值,在另一半球较高纬度处形成“聚焦区”,这组哨声色散值较大;当δ>0°时,随以的增加,哨声射线内移,δ>10°的哨声射线汇聚于另一半球较低纬度处,这组哨声色散值较小。据此提出解释中低纬哨声色散值连续变化的一种可能机制:电离层电子浓度水平梯度的连续变化引起初始波法线角以的连续变化,从而导致射线路径、群时延和色散值的变化。     

地球同步轨道附近哨声湍流对“种子电子”的加速

本文在等离子体准线性理论下研究了地球同步轨道附近哨声湍流对亚暴“种子电子”的波-电子共振相互作用. 当发生这种共振时，“种子电子”的动量分布函数经动量扩散而随时间演化，部分低能电子数减少了，而高能尾部分的相对论电子（能量大于1MeV）数增加了，说明“种子电子”得到了哨声湍流的有效加速，且哨声湍流的能量越高，其加速效率越高. 另外，哨声湍流的频率越低（或波数越小），共振电子的能量越高（或单位质量的动量越大）；频率范围越宽，共振电子的能量范围越宽，被加速的电子数也越多. 磁层哨声湍流加速“种子电子” 大约在30h内就可以造成相对论电子数显著增加，这正好和大多数磁暴期间观测到的相对论电子通量的增长时间相当.     

地震时间序列的周期图分析方法和极大熵谱分析方法

利用华北地震区的地震资料（1000～1977）,对地震时间序列进行了周期图分析和极大熵谱分析,提取了隐含在随机噪声中的隐含周期。结果表明,这两种方法所得结果很接近,地震应变能√Ei;释放的隐含周期利用周期图分析提取的主要周期是30年、245年和305年,极大熵谱分析方法提取的主要周期是30年、240年和300年。这三个主要周期存在“倍30”的关系,240年和300年周期是30年周期的整数倍。30年周期反映了各活跃幕中的幕式活动规律,300年周期同各活跃期高潮时段之间的时间差的平均值相符,华北自1000年以来的四个活跃期高潮时段之间的时间差平均值是300年。     

地下水动态的最大熵谱分析

利用最大熵谱方法,对我省及邻区几个井孔的地下水动态多年观测资料进行了熵谱分析。结果显示,地下水动态变化除了１年及１年以内的短周期成分外,还存在着３年和１０年左右的卓越周期成分。对这一周期结构的认识,有助于正确识别地震的中短期异常信息。     

据频谱特征分析短时气压波动对体应变的影响

针对短时气压波动对体应变观测资料的影响,整理易县台2002～2007年体应变、气压、降水等分钟值资料,并从中选取4个具有明显特征的时间段,采用数字滤波去除原始数据中的长周期成分,用快速傅里叶变换分析体应变的高频谱特征。计算结果表明,短时气压波动对体应变高频谱特征具有显著影响,主要影响周期为53～67 min;在气压平稳情况下,体应变的优势周期相对集中,高频谱幅度最小;而在短时气压波动及降水情况下,体应变的优势周期更趋于分散,体应变响应幅度相对较大。对体应变分钟值资料的高频信息进行分析时,需要采取回归分析、数字滤波等方法消除短时气压波动对体应变观测资料的影响。     

地层电磁反射波的频谱及频散特性

从电磁波在地下传播的一般原理出发,给出了地层界面电磁反射波的频谱及频散特性公式,为岩性电测深法的研究提供参考．