极区电离层F2层峰值电子密度特性共轭研究

发布时间：2024-07-04 08:25

　　利用南极中山站以及北极与其地理共轭的Tromso站、地磁共轭的Longyearbyen站一个太阳周的电离层观测数据,对极隙区/极光带纬度电离层F2层峰值电子浓度(NmF2)的气候学特征及其太阳活动依赖性进行了对比研究,并与国际参考电离层模型IRI-2012进行对比,最后利用数值模拟手段对太阳活动低年极隙区纬度电离层的日变化特征做了分析。主要结果归纳如下:首次对南北极极隙区/极光带纬度地磁/地理共轭的三个台站NmF2长期的日变化和年变化特征进行了对比研究,结果发现三个台站Nm F2日变化峰值出现时间略有差异,说明粒子沉降和等离子体对流对极隙区纬度NmF2有重要影响。除日侧峰值外,Longyearbyen站NmF2在太阳活动高年冬季磁子夜之前还存在一个峰值,是穿过极盖区的等离子体对流作用的结果。Tromso站在冬季磁子夜附近也存在一个次峰则是受夜侧极光亚暴影响所致。年变化中,三个台站在太阳活动低年都是正常的夏季最大,冬季最小。在太阳活动高年都存在半年异常,Tromso站和中山站还存在不同程度的冬季异常。对比分析了极区电离层NmF2的太阳活动依赖性。研究发现在三个台站NmF2月中值随修正太阳...

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电离层基本研究
        1.2.1 电离层物理发展简史
        1.2.2 电离层基本特征
        1.2.3 电离层的变化特征
    1.3 极区电离层相关研究
        1.3.1 等离子体对流
        1.3.2 能量粒子沉降
    1.4 本文工作和创新点
        1.4.1 论文主要内容和框架
        1.4.2 论文创新点
第二章 极区电离层观测和模拟简介
    摘要
    2.1 极区电离层观测
        2.1.1 数字式电离层测高仪探测技术
        2.1.2 非相干散射雷达简介
        2.1.3 极区电离层的联合观测
    2.2 电离层模拟
        2.2.1 国际参考电离层模型简介
        2.2.2 高纬电离层模型简介
    2.3 本章小结
第三章 极区电离层NmF2气候学特征的共轭研究
    摘要
    3.1 引言
    3.2 数据来源以及处理方法
    3.3 NmF2变化特征的南北极对比
        3.3.1 NmF2日变化特征
        3.3.2 NmF2年变化特征
        3.3.3 太阳活动低年NmF2分布特征
        3.3.4 太阳活动高年NmF2分布特征
    3.4 NmF2变化特征南北极差异的原因分析
        3.4.1 水平输运过程与粒子沉降的的相对贡献
        3.4.2 光致电离与中性大气成分的影响
    3.5 本章小结
第四章 极区电离层NmF2对太阳活动依赖性的共轭研究
    摘要
    4.1 引言
    4.2 数据来源与处理方法
    4.3 结果分析
        4.3.1 NmF2随太阳活动变化趋势分析
        4.3.2 NmF2对太阳活动变化响应敏感度分析
        4.3.3 NmF2与太阳活动相关性分析
    4.4 NmF2太阳活动依赖性南北极差异的相关分析
    4.5 本章小结
第五章 极区电离层NmF2观测与国际参考电离层对比研究
    摘要
    5.1 引言
    5.2 IRI-2012模型简介及数据处理
    5.3 观测与模拟结果对比分析
        5.3.1 太阳活动低年结果对比与讨论
        5.3.2 太阳活动高年结果对比与讨论
        5.3.3 太阳活动上升相结果对比与讨论
        5.3.4 太阳活动下降相结果对比与讨论
        5.3.5 平均相对误差分析
    5.4 本章小结
第六章 太阳活动低年极隙区纬度电离层特征的观测与模拟对比研究
    摘要
    6.1 引言
    6.2 观测仪器和数据介绍
    6.3 太阳活动低年观测结果
    6.4 太阳活动低年模拟结果
    6.5 极区电离层不同物理机制的相对贡献
        6.5.1 水平输运过程的UT效应
        6.5.2 粒子沉降与光致电离的相对贡献
    6.6 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 研究总结
    7.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：4000380