电离层赤道异常两日振荡的数值模拟

近20年来,国外学者对电离层赤道异常问题的数值模拟研究未考虑到大气行星波对潮汐发电机电场的调制效应,因而不能解释赤道异常峰值的逐日变化.本文结果表明二日波对F_2区电子浓度的输运有很大影响.这一方法可以推广到赤道异常各种长周期行星波振荡的数值研究. 本文从非定常等离子体连续方程出发,建立包含行星波振荡对E×B漂移的调制效应的方程,并给出数值模拟的方法以及可与实际观测进行比较的结果.文中取二日波漂移振幅为U_p=0 m/s、5m/s、10m/s,而初位相分别为φ=0°、90°共四种情形进行了模拟,结果表明,二日波的调制可使赤道异常的时空分布以及异常峰值产生明显的逐日变化.在所选取的模型中,取U_p=5m/s,φ=0°所得到的f_0F_2t的二日分布特征与观测较吻合.而u_p约5m/s的变化能引起异常峰值f_0F_2约1-2MHz的起伏,而二天之内f_0F_2的二个峰值表现出约2-4MHz的起伏.     

赤道电离层泡短波区密度谱理论分析

本文主要讨论在导致赤道夜间扩展F回波的上升汽泡中,短波区（λ25m）等离子体密度谱分布的物理机制,说明不均匀体内不同的湍动水平将产生不同的谱结构。对于较低湍动水平的汽泡,由于纵向离子声波和具有有限平行波矢漂移波的耦合共振相互作用,导致波模间能量的有效传输,从而控制湍动水平的发展,形成等能多峰谱结构。另一方面,对于湍动充分发展的汽泡,由长波区大幅度扰动维持的短波区强漂移湍动态,在Kr_Li≈2处形成一较宽的极大谱峰,然后谱以K^-2.6的形式减小。理论分析和探测结果符合甚好。     

利用同步卫星信标研究电离层的初步结果

本文介绍505-A型电离层偏振仪的性能以及一些初步观测结果,特别是1980年云南日全食观测结果。     

白天赤道电激流区梯度漂移不稳定性的非局域分析(英文)

八十年代,人们在赤道电激流区观测到数公里尺度的强非线性波动现象。对这一现象目前还没有满意的理论解释。 根据一些作者对速度剪切对不稳定性的影响的讨论,我们认为速度剪切对长波的影响不是决定性的,描述梯度漂移不稳定性的基本方程可以作相当大的简化。对一个简单的等离子体密度分布模型,该微分方程可以解析地求解。 本文结果表明,大尺度波的相速度和增长率不仅依赖于波数,也依赖于模数—非局域解在不稳定区域中的节点数。与局域理论相比,非局域效应大大地减小了增长率。结果还表明,如果考虑复合耗散,增长率的长波截断与观测结果是吻合的,另外,波的相速度与观测结果也相合。 线性分析的结果还不能完全解释大尺度波现象,但是本文的解析解对今后的非线性分析很有帮助。 类似的分析方法将应用到夜间赤道电激流区和中纬Es层。     

两日对称行星波发电机效应的数值研究(摘要)

七十年代以来根据流星余迹雷达测风的结果,部分反射的观测结果,卫星辐射计的测量结果以及火箭的探测结果,发现在中层大气及低热层大气中存在着比较稳定的大气两日波,并认为这是一种周期为两天纬向波数为3并具有全球尺度的西行行星波。其垂直波长往往超过100公里,进入到电离层发电机区域。这种两日波动将会调制潮汐风,     

电离层赤道异常两日振荡的数值模拟

近20年来,国外学者对电离层赤道异常问题的数值模拟研究未考虑到大气行星波对潮汐发电机电场的调制效应,因而不能解释赤道异常峰值的逐日变化.本文结果表明二日波对F_2区电子浓度的输运有很大影响.这一方法可以推广到赤道异常各种长周期行星波振荡的数值研究. 本文从非定常等离子体连续方程出发,建立包含行星波振荡对E×B漂移的调制效应的方程,并给出数值模拟的方法以及可与实际观测进行比较的结果.文中取二日波漂移振幅为U_p=0 m/s、5m/s、10m/s,而初位相分别为φ=0°、90°共四种情形进行了模拟,结果表明,二日波的调制可使赤道异常的时空分布以及异常峰值产生明显的逐日变化.在所选取的模型中,取U_p=5m/s,φ=0°所得到的f_0F_2t的二日分布特征与观测较吻合.而u_p约5m/s的变化能引起异常峰值f_0F_2约1—2MHz的起伏,而二天之内f_0F_2的二个峰值表现出约2—4MHz的起伏.     

利用低纬赤道带垂测站台网测量西移两日行星波的纬向波数

本文介绍一种利用低纬赤道带垂测站台网测量西移两日行星波纬向波数k的新方法.对IGY期间1958年的测量结果分析表明:西移两日行星波纬向波数k=2出现的次数,比k=3出现的次数要多得多.     

赤道异常的经度效应

比较赤道异常北峰北坡上磁纬靠近但经度不同台站的f0F2月中值的差别,比较中国东部电离层垂测站链与日本垂测站链的f0F2月中值的差别,可以研究东亚地区赤道异常随经度的变化.结果表明,冬季,赤道异常北峰在日本扇区的强度大于中国东部地区;反之,夏季赤道异常北峰在中国东部地区的强度大于日本扇区,并且两个扇区北峰结束的纬度冬天低于夏天.     

大气准两年振荡的电离层效应

本文研究赤道异常逐日起伏程度的年变化规律,发现它与太阳活动及地磁活动呈微弱的负相关,但却受到QBO的明显调制,QBO东风相起伏加大,QBO西风相起伏减小.这一事实似乎表明,太阳爆发或磁暴不是产生赤道异常逐日起伏的主要原因;而上行行星波的扰动有可能是引起赤道异常逐日起伏的主要原因.     

数字测高仪研究Es动力学过程(英文)

1985年夏天,用数字测高仪对北京地区的Es进行了观测。 采用高分辩Doppler频移测量模式,观测到了Es的波状变化。其周期在白天大约是9分钟,在夜间大约是5分钟。这一结果显示了电离层中声重波对E_s的影响。测量到的周期对应于声重波理论所预言的重力波分支周期的下限。另外还观测到Doppler的快速变化,其时间尺度小于3分钟。我们认为它们是由Es的水平漂移引起的,如果Es的不规则结构在水平方向的尺度大约是10公里,水平漂移速度大约是80米/秒,那么其现在时间变化尺度大约是2分钟。 另外还研究了h'Es和f_0Es的反相关性。其原因可能是,Es因为快速下降会产生激波状结构,使得Es的下边缘变得很陡,因而使f_0Es变光对一个事例的研究表明,Es下降的速度大约是1米/秒,这一数值足以对Es下边缘的梯度产生影响。 数字测高仪作为一种简易的观测手段,可以用来研究Es的动力学过程,可得到以前只有VHF雷达等手段才能得的结果。因而,进一步开发数字测量高仪的功能并对Es作更深入的研究是很有价值的。