北美地区夜间中尺度电离层行进式扰动的GPS台网监测研究

本文利用2007年6月～2008年5月期间北美GPS台站密集地区的TEC观测资料,对夜间中尺度电离层行进式扰动(MSTIDs)的传播特性进行了分析研究.结果表明:北美地区的夜间电离层行进式扰动一般发生在美国西部时间21:00～02:00LT(05:00～10:00UT)时段,表现在TEC中的最大扰动幅度为0.45～0....     

低纬地区电离层时延网格算法偏差的研究

本文在分析广域增强系统电离层时延网格算法和电离层电子浓度分布特点的基础上，着重研究了电离层倾斜导致的等效高度和倾斜度在网格算法中带来的影响。数学分析表明，当等效高度从257km变到475km时，穿透点经纬度和斜向因子产生的相对偏差在0．05％以内，但倾斜度产生的影响在低纬地区的广域增强系统中非常显著，同样条件下不考虑倾斜时产生的方差为考虑倾斜度时的3倍。     

WAAS电离层网格改正算法在中国地区部分站点的试算精度

利用我国及周边地区18个GPS台站、2000年1月、2月的观测数据，考察了FAA WAAS电离层折射误差网格修正算法在中国地区部分站点的精度。结果表明，该算法对于中高纬度的用户站精度较高，误差较小；在地磁纬度较低的地区精度明显下降，误差较为显著。在电离层暴期间，部分用户站的修正精度大量降低，此外，白天、傍晚时段电离层网格改正算法的修正精度较低，而凌晨、夜间的精度相对较高。     

基于北斗、GLONASS和GPS系统的中低纬电离层特性联合探测

基于GNSS(Global Navigation Satellite Systems)的发展,我们利用具有北斗、GLONASS和GPS三系统信号接收功能的接收机观测的数据,结合电离层总电子含量(Total Electron Content, TEC)的反演算法,提取出GNSS三系统观测的电离层TEC;同时,将GNSS三系统获取的TEC应用到电离层TEC地图、行进式扰动、不规则体结构和电离层的太阳耀斑响应等方面的研究中,这也是首次使用三种GNSS系统数据对电离层进行联合探测研究.研究结果表明,增加了北斗系统的GNSS三系统在研究中国地区电离层TEC地图、周日变化、逐日变化,行进式扰动以及电离层的实时监测等方面较单系统的GPS具有明显的优势.     

地磁倒转与生物灭绝因果关系研究五十年

地磁场源于地球内部的地核发电机,经由近3000 km厚的地幔和地壳到达地面,穿过生物圈、大气层和电离层后延展至太空形成磁层.地磁场对生物圈有双重保护作用:阻挡了高能粒子向内入侵,也避免了氧和水等挥发性物质向外逃逸.尽管地磁场在几十亿年的时间里帮助维持了地球的宜居性,人们仍认为地磁倒转所导致的保护作用削弱会给生物圈带来深刻的负面影响,甚至是生物灭绝.本文梳理地磁倒转与生物灭绝因果关系研究的五十年发展历程,结合历史背景评介早期"一对一"假说的得与失,并着重阐述空间环境变化在最新提出的"多对一"假说中的重要作用.这些研究成果已经清晰地说明,从地核到磁层的地球各圈层是一个耦合的复杂系统,地球演化中的重大事件应当从地球系统科学的角度来看待,并借助比较行星学来研究和理解.     

电离层垂直TEC映射函数的实验观测与统计特性

利用GPS信标测量获得的电离层电子浓度总含量（TEC）是沿电波路径的斜向TEC.理论研究和实际应用中,常常需要通过映射函数将斜向TEC转换为垂直方向的TEC,这在当前主要采用对电子浓度分布模型的数值积分得到模型映射函数来实现.本文在考察现有不同模型映射函数的基础上,又提出了一种源于实际观测的实验映射函数的概念与估算方法.我们利用IGS的全球GPS观测站的斜向TEC和JPL提供的垂直TEC数据获得了2006年期间的实验映射函数,并对所得结果进行了初步统计分析.在卫星天顶角较小时,上述实验映射函数和模型映射函数之间相差甚微,均可很好描述垂直TEC与斜TEC之间关系;但卫星天顶角较大时,实验映射函数和常用的模型映射函数之间存在明显差异.本文认为,这种差异主要是因为现有模型映射函数中没有考虑到等离子体层的贡献.我们认为采用基于实验映射函数的模式,或者通过考虑等离子体层的贡献对现有模型映射函数进行改进,可以有效提高电离层TEC的估算精度.     

1989年3月大磁暴期间TEC的起伏

1989年3月大磁暴期间,武汉电离层观象台进行了TEC的台阵观测。所得记录表明,这一个月内13日的TEC最大,这可能是AR5395急烈活动使当天的太阳电离辐射特强引起的。     

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     

月球电离层探测与研究

从20世纪60年代到本世纪初,人类发射了一系列绕月飞船,对月球大气和月球电离层进行研究。科学家发现,月球电离层主要出现在向日面。在表面几百米高度范围内,由太阳辐射导致的光致电离使得月球向日面出现密度不超过10^10／m2的电离层等离子体。进一步研究表明,由于月球没有内禀磁场,月球电离层与太阳风中的行星际电场耦合在一起,时刻处在“飘动”中。电离层密度的变化与月相、当地的月表剩磁、太阳风条件、当地的月壤特性等相联系。     

用传输函数构建的大气重力波传播理论模式

本文根据考虑大气热传导和黏滞的重力波复色散关系,采用传输函数的概念,基于重力波的线性理论,构建了用于研究对流层内重力波激发源与电离层响应之间的传输函数数值模式.在相空间中讨论了传输函数振幅的分布特性,并以地面单位脉冲源为例,分析了从地面到300 km高空的响应,得到了物理量的时空分布特征.结果表明：（1）对内重力波的传播而言,大气相当于一个滤波器,只有波动周期在15～30 min,水平波长在200～450 km之间的重力波扰动才最容易到达300 km电离层高度;（2）电离层的响应主要在与地面的激发源之间相隔较远的水平距离上发生;（3）黏滞和热传导系数在低层对上传重力波的影响较小,随着高度的增加它们对重力波的影响越来越大;（4）在低层计算的波动频率与Row理论的计算结果比较一致,然而到了高层却相差较大.