2023年12月1—2日磁暴期间北京上空热层响应研究

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作者 李韶阳 任志鹏 +4 位作者 于婷婷 刘立波 乐新安 李国主 魏勇 《地球物理学报》 北大核心 2025年第6期2028-2038,共11页

在地磁暴期间电离层和热层将发生剧烈扰动,对卫星导航定位以及轨道安全产生重要影响.为了更好地理解磁暴对热层的影响,利用Li等(2023)提出的基于低高度电子密度剖面的热层参数反演方法,研究了2023年12月1日—2日大磁暴期间热层响应特征... 在地磁暴期间电离层和热层将发生剧烈扰动,对卫星导航定位以及轨道安全产生重要影响.为了更好地理解磁暴对热层的影响,利用Li等(2023)提出的基于低高度电子密度剖面的热层参数反演方法,研究了2023年12月1日—2日大磁暴期间热层响应特征及其随地方时的变化.本文选择北京台站(地理位置:39.56°N;116.20°E;地磁位置:30.16°N;172.00°E)测高仪测量的电子密度数据进行逃逸层温度的反演计算,并将其代入NRLM_(S)ISE-00模式计算相应的热层大气质量密度.结果显示,相较于地磁平静期,磁暴期间逃逸层温度增加了100~150K,增长幅度为10%~24%;大气质量密度增加了2×10^(-13)~12×10^(-13) kg·m^(-3),增长幅度为18%~140%.另利用NRLM_(S)ISE-00模式模拟研究了太阳活动变化的影响,结果表明此次磁暴期间太阳活动相较于静日对热层的影响有限,磁暴是导致逃逸层温度和大气质量密度异常增加的主导因素.此外,磁暴期间逃逸层温度和大气质量密度与静日平均值的偏差存在1~2 h的小尺度扰动,重力波的传播是引起扰动的重要因素.目前电离层已经积累了大量的全球长期观测数据,并能够提供实时的电离层观测数据,该方法为提高热层预测和临近预报的能力提供了可能. 展开更多

关键词 地磁暴 热层响应 逃逸层温度 大气质量密度

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基于三亚VHF雷达的场向不规则体观测研究:1.电离层E区连续性回波 被引量：16

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作者 宁百齐 李国主 +1 位作者 胡连欢 李明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期719-730,共12页

基于三亚(109.6°E,18.4°N)VHF电离层相干散射雷达观测,分析了我国低纬电离层E区场向不规则结构连续性回波的发生特征.研究结果表明:白天,E区连续性回波的多普勒速度范围为-50至25m/s,多普勒宽度主要分布在20至70m/s;连续性回... 基于三亚(109.6°E,18.4°N)VHF电离层相干散射雷达观测,分析了我国低纬电离层E区场向不规则结构连续性回波的发生特征.研究结果表明:白天,E区连续性回波的多普勒速度范围为-50至25m/s,多普勒宽度主要分布在20至70m/s;连续性回波的高度大约以1km/h的速度缓慢下降,与偶发E层(Es)底部所在高度(hbEs)有很好的相关性,表明在背景电场影响下,Es经梯度漂移不稳定性产生场向不规则结构,引起E区连续性回波.夜间,E区连续性回波的多普勒速度范围为-50至50m/s,多普勒宽度为20至110m/s,回波在时间-高度-强度图上常呈现多层结构,可能与潮汐引起的多个离子层相关;而E区连续性回波的短暂中断,以及120km以上高E区连续性回波的发生,则可能归因于赤道扩展F极化电场的影响.此外,对E区连续性回波多普勒速度与全天空流星雷达风场观测的比较发现,在100km以下,多普勒速度与子午风场有很好的相关性. 展开更多

关键词 低纬电离层E区 场向不规则结构 连续性回波 VHF相干雷达

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基于三亚VHF雷达的场向不规则体观测研究:2.东亚低纬电离层E区准周期回波 被引量：16

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作者 李国主 宁百齐 +1 位作者 胡连欢 李明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2141-2151,共11页

中低纬电离层E区不规则体准周期雷达回波现象,在地球不同经度区被观测到并开展了有关研究.本文利用三亚(109.6°E,18.4°N)VHF相干散射雷达2011年2月6日的观测,第一次给出了中国低纬电离层E区准周期回波的发生和变化特征.观测... 中低纬电离层E区不规则体准周期雷达回波现象,在地球不同经度区被观测到并开展了有关研究.本文利用三亚(109.6°E,18.4°N)VHF相干散射雷达2011年2月6日的观测,第一次给出了中国低纬电离层E区准周期回波的发生和变化特征.观测结果表明:准周期回波发生在地方时夜间2100—2200LT的110km高度上,与连续性回波可同时发生;准周期回波斜纹在雷达探测的高度-时间-强度(HTI)图上可延伸5～20km,持续时间为5～15min,回波斜纹高度随时间以20～30m/s下降,斜纹在HTI图上彼此间隔10km和10min左右.此外,雷达回波多普勒谱和雷达干涉分析显示不同高度准周期回波的多普勒速度随高度-时间表现出不同的变化趋势,与回波条纹斜率无明显联系,不同高度准周期回波对应的不规则体在东西方向也表现出截然不同的运动特征.分析结果表明,三亚电离层E区准周期回波的发生可能并不是由散块Es随着中性风周期性的经过雷达探测区域所致,而可能和Es中的扰动结构相关. 展开更多

关键词 低纬电离层E区 准周期回波 场向不规则体 VHF相干雷达

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基于非相干散射雷达和GPS观测研究Millstone Hill地区等离子体层电子含量 被引量：11

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作者 种小燕 张满莲 +4 位作者 张顺荣 温晋 刘立波 宁百齐 万卫星 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期738-745,共8页

本文尝试结合非相干散射雷达和GPS TEC观测数据提取等离子体层总电子含量(PTEC).我们首先描述所用的技术方法,然后具体利用了Millstone Hill台站的观测数据研究该地区上空等离子体层总电子含量(PTEC)的变化情况.我们采用变化标高的Chap... 本文尝试结合非相干散射雷达和GPS TEC观测数据提取等离子体层总电子含量(PTEC).我们首先描述所用的技术方法,然后具体利用了Millstone Hill台站的观测数据研究该地区上空等离子体层总电子含量(PTEC)的变化情况.我们采用变化标高的Chapman函数对非相干散射雷达测得的电子浓度剖面数据进行拟合,然后通过对剖面积分得到100km到1000km高度范围的电离层总电子含量.GPS提供的TEC数据为高度达20200km的总电子含量,两者之差可近似看成等离子体层的电子含量.本文分别选取太阳活动高年(2000,2002年)和太阳活动低年(2005,2008年)Millstone Hill台站的静日数据进行研究.结果表明,等离子体层电子含量及其所占GPSTEC的比例具有明显的周日变化.PTEC含量在白天高于夜间,而所占GPS TEC的百分比,夜间明显高于白天.太阳活动高年所选月份等离子体层电子含量在4～14TECU(1TECU=1016el/m2)范围内变化,夜间所占比例可达60%左右.太阳活动低年所选月份等离子体层电子含量在3～7TECU范围内变化,所占比例夜间最高可达80%左右.我们所得到的结果与前人基于其它观测手段所得结果在变化趋势上一致,在量级上也大致相当.因此,这从一个侧面证明了我们所用方法的可靠性.非相干散射雷达能够探测包括F2层峰值以下及以上高度的电子浓度,利用这一设备所观测得到的资料来推算电离层电子含量将比前人基于电离层垂测仪观测资料进行的推算更具真实性,由此得到的等离子体层电子含量也将更为接近真实情况. 展开更多

关键词 TEC 等离子体层 非相干散射雷达 GPSTEC 电离层

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基于三亚VHF雷达的场向不规则体观测研究：4.太阳活动低年夏季F区回波 被引量：8

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作者 胡连欢 宁百齐 +1 位作者 李国主 李明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-9,共9页

太阳活动低年夏季,低纬电离层F区场向不规则体表现出与太阳活动高年和其他季节明显不同的特征.本文利用我国三亚站(18.4°N,109.6°E,地磁倾角纬度dip latitude 12.8°N)VHF雷达、电离层测高仪、GPS闪烁监测仪和美国C/NOFS... 太阳活动低年夏季,低纬电离层F区场向不规则体表现出与太阳活动高年和其他季节明显不同的特征.本文利用我国三亚站(18.4°N,109.6°E,地磁倾角纬度dip latitude 12.8°N)VHF雷达、电离层测高仪、GPS闪烁监测仪和美国C/NOFS卫星观测数据,研究了太阳活动低年夏季我国低纬电离层F区场向不规则体的基本特征.分析发现无论磁静日还是磁扰日,夏季电离层F区不规则体回波主要出现于地方时午夜以后,回波出现的时间较短,高度范围较小,伴随着扩展F出现,但没有同时段的L波段电离层闪烁.太阳活动低年夏季午夜后的低纬电离层F区不规则体回波,可能并不总是与赤道等离子体泡沿磁力线向低纬地区的延伸相关,而可能由本地Es等扰动过程引起. 展开更多

关键词 太阳活动低年 夏季 不规则体 等离子体泡 雷达

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基于三亚VHF雷达的场向不规则体观测研究：3．距离扩展流星尾迹回波 被引量：3

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作者 李明 李国主 +1 位作者 宁百齐 胡连欢 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3969-3979,共11页

距离扩展流星尾迹回波(RSTE,range spread trail echo)观测通常采用高功率大孔径雷达.本文利用三亚(18.4°N,109.6°E)VHF雷达观测,分析研究了小功率VHF雷达观测的RSTE特征.结果表明,三亚VHF雷达在相干散射模式观测的RSTE,其发... 距离扩展流星尾迹回波(RSTE,range spread trail echo)观测通常采用高功率大孔径雷达.本文利用三亚(18.4°N,109.6°E)VHF雷达观测,分析研究了小功率VHF雷达观测的RSTE特征.结果表明,三亚VHF雷达在相干散射模式观测的RSTE,其发生和演化的主要形态特征类似高功率大孔径雷达的观测结果.通过2011年8月期间,三亚VHF雷达相干散射模式观测的RSTE,与同时的全天空流星模式观测的镜面流星尾迹(SE,specular trail echo)数据,统计分析了RSTE和SE随地方时以及高度的变化,发现短持续时间RSTE(小于等于15s)与SE具有类似的时间-高度变化特征,而长持续时间RSTE(大于等于15s)发生的峰值时间,相比SE和短持续时间RSTE向晨侧偏移,且长持续时间RSTE对高度的依赖性比短持续时间RSTE显著.此外,全天空流星模式观测SE的数量远多于相干散射模式观测的RSTE数量,可能与不同模式下的观测角度、波束宽度等因素相关. 展开更多

关键词 VHF雷达 距离扩展流星尾迹回波 镜面流星尾迹回波 场向不规则结构 时间-高度分布

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电离层重力电流与压力梯度电流的模拟研究

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作者 刘耘博 任志鹏 +1 位作者 魏勇 周旭 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4030-4042,共13页

风场发电机驱动产生电离层电流,其主要分布在日侧E区.电离层电流会产生显著的地磁扰动,这也是地磁静日(Solar quiet,S_(q))变化的主要来源.但是,电离层区域的其他作用力,包括等离子体重力和压力梯度力,同样能驱动等离子体跨越磁力线,进... 风场发电机驱动产生电离层电流,其主要分布在日侧E区.电离层电流会产生显著的地磁扰动,这也是地磁静日(Solar quiet,S_(q))变化的主要来源.但是,电离层区域的其他作用力,包括等离子体重力和压力梯度力,同样能驱动等离子体跨越磁力线,进而影响了电离层电流.本文首先探讨了等离子体重力和压力梯度力在电离层发电机过程中的作用机制,随后利用数值模拟得到重力电流和压力梯度电流.通过分析重力电流和压力梯度电流的时空分布,我们发现它们的分布区域与电离层赤道异常(EIA)重合,重力电流方向是地磁东向的,而压力梯度电流在EIA结构的底部是东向的而顶部是西向的.除此之外,我们发现重力和压力梯度电流的经度分布受到地磁场和潮汐的影响,其中电流强度与磁场强度反相关. 展开更多

关键词 电离层电场 重力电流 压力梯度电流 数值模拟

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VITM:一个新的金星电离层-热层理论模式

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作者 任志鹏 刘耘博 +1 位作者 乐新安 魏勇 《地球物理学报》 北大核心 2025年第1期36-44,共9页

为支撑国内的行星电离层热层模拟研究,本文介绍了在已有的地球电离层-高层大气耦合模式GCITEM-IGGCAS基础上新开发的金星高层大气-电离层耦合模式VITM (Venus Ionosphere-Thermosphere Model).该模式在水平方向采用了地理坐标系,纬度-... 为支撑国内的行星电离层热层模拟研究,本文介绍了在已有的地球电离层-高层大气耦合模式GCITEM-IGGCAS基础上新开发的金星高层大气-电离层耦合模式VITM (Venus Ionosphere-Thermosphere Model).该模式在水平方向采用了地理坐标系,纬度-经度分辨率为5°×7.5°,垂直方向采用高度坐标,把94~200 km的金星高层大气分为38个等高面.该模式能够模拟金星热层4种主要中性化学成分(CO_(2)、CO、O和N_(2))、6种次要中性化学成分(Ar、He、O_(2)、NO、N(4S)和N(2D))、电离层离子(CO_(2)^(+)、CO^(+)、O_(2)^(+)、O^(+)、N_(2)^(+)和NO^(+))和电子的数密度,以及中性温度和中性风的三维时空分布.本文给出了一个模拟实例,模拟结果较好地再现了金星热层和电离层的主要特征. 展开更多

关键词 金星 电离层 热层 模式

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暴时低纬电离层不规则体响应特征的多手段观测 被引量：12

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作者 胡连欢 宁百齐 +3 位作者 李国主 赵必强 吴宝元 郝喜庆 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期365-373,共9页

2010年10月11日发生了一次中等强度的磁暴.本文利用三亚(18.4°N,109.6°E)数字测高仪、VHF雷达和GPS TEC/闪烁监测仪数据以及120°E子午线附近我国漠河(53.5°N,122.4°E)、北京(40.3°N,116.2°E)和武汉(... 2010年10月11日发生了一次中等强度的磁暴.本文利用三亚(18.4°N,109.6°E)数字测高仪、VHF雷达和GPS TEC/闪烁监测仪数据以及120°E子午线附近我国漠河(53.5°N,122.4°E)、北京(40.3°N,116.2°E)和武汉(30.6°N,114.4°E)的数字测高仪和GPS TEC/闪烁监测仪数据,分析了磁暴期间我国中低纬地区电离层不规则体的响应特征.结果表明:这次磁暴触发了10月11日午夜前后两个时段低纬(三亚)电离层不规则体事件,而在较高的纬度地区(武汉及以北),并没有观测到电离层不规则体与闪烁.在午夜前,电离层不规则体的发生受磁暴主相期间快速穿透电场激发;在午夜后,电离层不规则体受磁暴恢复相的扰动发电机电场触发,该时段伴随行星际磁场北向翻转的过屏蔽穿透电场也可能是扰动源之一.此外,磁暴期间不同尺度的电离层不规则体会伴随发生. 展开更多

关键词 磁暴 电离层不规则体 赤道扩展F 电离层闪烁 VHF雷达

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中国6.0级以上地震临震电离层扰动时空分布特征研究 被引量：19

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作者 刘静 万卫星 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2181-2189,共9页

基于GPS TEC数据,对1998年11月1日—2010年12月31日中国大陆M_s≥6.0地震临震电离层扰动进行了研究.分析发现,震中上空及周围的东、南、西、北4个方向震前15天到地震当天时序变化趋势较相似,5个方向都观测到了震前3—5天负异常稍高于正... 基于GPS TEC数据,对1998年11月1日—2010年12月31日中国大陆M_s≥6.0地震临震电离层扰动进行了研究.分析发现,震中上空及周围的东、南、西、北4个方向震前15天到地震当天时序变化趋势较相似,5个方向都观测到了震前3—5天负异常稍高于正异常的现象.按震中±10°、±20°、±30°不同空间尺度分析震前0—15天TEC变化,研究表明临震电离层异常最明显的区域并不位于震中的正上空,而是向磁赤道方向偏移,空间影响尺度大约为±15°左右;正异常在震前14天、10天震中西南方向出现不同程度的高值区,负异常在震前5天震中东南方向较明显.最后,应用静电场假设对这些现象进行了解释. 展开更多

关键词 临震电离层扰动 时空分布特征 GPS TEC

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北京地区电离层Chapman标高的统计分析 被引量：4

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作者 解海永 宁百齐 +5 位作者 刘立波 余涛 胡连欢 吴宝元 郑建昌 常首民 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3523-3531,共9页

利用F2层峰值处的Chapman标高Hm可以构建电离层顶部的电子浓度剖面.本文通过对北京站(40.3°N,116.2°E)从2010年1月到2014年5月的电离层频高图人工度量后获得了F2层峰值处的Chapman标高Hm,分析研究了Hm随周日、季节和太阳活动... 利用F2层峰值处的Chapman标高Hm可以构建电离层顶部的电子浓度剖面.本文通过对北京站(40.3°N,116.2°E)从2010年1月到2014年5月的电离层频高图人工度量后获得了F2层峰值处的Chapman标高Hm,分析研究了Hm随周日、季节和太阳活动变化,并探讨了Hm与F2层特征参数foF2、hmF2以及IRI底部厚度参数B0的相关性.研究表明,(1)北京地区标高Hm的周日变化明显,在正午左右有最大值,夏季和春秋季的最小值出现在午夜左右,而冬季有两个谷值,在日出后和20∶00LT左右;Hm在日出前有较小的增加,但不是很明显;(2)白天标高Hm有明显的季节变化,夏季最强,冬季最弱,而夜间的季节变化较小;(3)Hm随太阳活动的增强而增大,地磁扰动会引起Hm偏离正常水平;(4)Hm与hmF2相关性很弱,但白天和夜间各自的相关性较强,并且夜间大于白天;Hm与B0有很强的相关性;(5)由IRI2012给出的B0与Hm在冬季的相关性很小,表明IRI模式还需要进一步改进. 展开更多

关键词 频高图 电子浓度剖面 标高 IRI

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1683—1949年中国地磁测量、地磁图和地磁模型的总考评与研究 被引量：5

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作者 安振昌 彭丰林 +1 位作者 刘少华 王广福 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3795-3803,共9页

本文全面系统回顾考察了新中国成立前中国的地磁测量、地磁图和地磁模型研究概况:主要介绍中国人独立进行的地磁测量;评述了1932年山东半岛地磁图,1915.0和1936.0年中国(部分地区)地磁图;1945.0年东亚地磁图;1946.1年四川北碚地区地磁... 本文全面系统回顾考察了新中国成立前中国的地磁测量、地磁图和地磁模型研究概况:主要介绍中国人独立进行的地磁测量;评述了1932年山东半岛地磁图,1915.0和1936.0年中国(部分地区)地磁图;1945.0年东亚地磁图;1946.1年四川北碚地区地磁图以及1946.1年四川北碚地区地磁场泰勒多项式模型.并根据1936年地磁数据计算研究了1936.0年中国地磁场的球冠谐模型和曲面Spline模型,以及1900.0—1940.0年5个年代的中国地磁数据集、地磁模型和地磁图.对今后我国地磁测量研究工作给出了几点建议. 展开更多

关键词 地磁测量 地磁图 地磁模型 中国

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行星际-赤道电场穿透效率的数值模拟研究 被引量：4

13

作者 魏勇 洪明华 +1 位作者 万卫星 杜爱民 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1279-1284,共6页

电场穿透作为强烈地磁活动期间太阳风-磁层-电离层电动力学耦合的重要形式,近年来一直是空间物理学最为活跃的课题之一.在过去的近40年里人们一直关注于观测证据的寻找以及物理过程的模拟,"电场穿透效率"这一重要定量化指标... 电场穿透作为强烈地磁活动期间太阳风-磁层-电离层电动力学耦合的重要形式,近年来一直是空间物理学最为活跃的课题之一.在过去的近40年里人们一直关注于观测证据的寻找以及物理过程的模拟,"电场穿透效率"这一重要定量化指标直到最近几年才得到重视.本文定义赤道电场增量与对应的行星际电场增量的比值为穿透效率,通过数值模拟的方法对穿透效率的地方时变化以及与中性风发电机的关系做了实验性讨论,在一定简化条件下结果表明:(1)不考虑跨极盖电势饱和的情况下,赤道电场增量与行星际电场增量呈线性关系,且中性风发电机并不影响电场穿透效率;(2)恒定重联线长度L的限定下,穿透效率具有明显地方时依赖性.例如对于L=2.6RE,在9LT至23LT之间,穿透效率维持在10%左右;0LT至7LT之间,穿透效率迅速从2%上升至30%后又迅速回落到原始水平,形成尖峰.这些结果基本符合观测特征. 展开更多

关键词 太阳风-磁层-电离层耦合 行星际电场 电场穿透

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基于陆态网络GNSS数据的2013年和2015年磁暴期间中国地区电离层特性研究 被引量：2

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作者 孙文杰 宁百齐 +4 位作者 李建勇 赵必强 赵秀宽 胡连欢 李国主 《中国地震》 北大核心 2020年第4期827-842,共16页

2013年3月和2015年3月爆发了2次相似的地磁暴,引起了全球不同地区电离层的变化。本文利用中国大陆构造环境监测网络260余个基准站在中国地区的GNSS电离层TEC观测数据,结合电离层测高仪和电离层甚高频相干散射雷达观测,对2次磁暴期间中... 2013年3月和2015年3月爆发了2次相似的地磁暴,引起了全球不同地区电离层的变化。本文利用中国大陆构造环境监测网络260余个基准站在中国地区的GNSS电离层TEC观测数据,结合电离层测高仪和电离层甚高频相干散射雷达观测,对2次磁暴期间中国地区的电离层变化特性进行了对比分析。结果显示,2013年3月磁暴期间,中国不同地区电离层变化较弱或不明显,而2015年3月磁暴期间中国地区电离层变化整体表现为大范围的强负相暴,中国地区不同程度的电离层响应主要受到不同的磁暴强度和磁暴期间不同的能量输入影响。2次磁暴期间电离层F层不均匀体的发生受到不同程度的影响,可能由不同种类的暴时电场导致。陆态网络数据空间覆盖范围广、时间分辨率高,在研究中国地区磁暴期间的电离层变化特性方面具有优势。 展开更多

关键词 陆态网络 电离层TEC 电离层暴 电离层不均匀体

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电离层水平电场与风场的耦合模拟研究 被引量：1

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作者 解海永 余涛 +1 位作者 王铁邦 王乐 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期406-414,共9页

设计了一个将电离层水平电场与风场耦合的模拟方案,研究了电流函数和风场在耦合前后的变化与差异.研究发现,水平电场与风场相互反馈后,风场的变化比电流函数小.经向风在白天有较明显的差异,夜晚的差异比白天小,主要出现在中高纬地区,并... 设计了一个将电离层水平电场与风场耦合的模拟方案,研究了电流函数和风场在耦合前后的变化与差异.研究发现,水平电场与风场相互反馈后,风场的变化比电流函数小.经向风在白天有较明显的差异,夜晚的差异比白天小,主要出现在中高纬地区,并随高度的增加而增大,300 km左右达到最大值,其后几乎保持不变.纬向风有与经向风相似的变化,但纬向风耦合前后的差异比经向风小.电流函数在耦合后有较大改变,两个涡旋强度都有较强增加,并且北半球的增强大于南半球,而夜晚差异较小.结果表明,在研究的高度范围内,风场对电场的控制作用大于电场对风场的影响. 展开更多

关键词 电离层电场 热层风场 耦合与反馈 数值模拟

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1991~2001年北京十三陵台站地磁数据集 被引量：1

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作者 赵秀宽 吴宝元 宁百齐 《中国科学数据（中英文网络版）》 CSCD 2017年第3期1-8,共8页

北京十三陵台站(Beijing Ming Tombs station,BMT)位于北京市昌平区十三陵镇德胜口村东北约600米处,隶属中国科学院地质与地球物理研究所空间环境探测实验室,是中国大陆地区最早实现数字化并率先进入国际地磁台网(INTERMAGNET)的观测站... 北京十三陵台站(Beijing Ming Tombs station,BMT)位于北京市昌平区十三陵镇德胜口村东北约600米处,隶属中国科学院地质与地球物理研究所空间环境探测实验室,是中国大陆地区最早实现数字化并率先进入国际地磁台网(INTERMAGNET)的观测站。本数据集包含1991~2001年经过预处理后的北京十三陵台站的地磁观测数据,数据内容由磁偏角(D)、水平强度(H)和垂直强度(Z)三个要素的分钟值组成。本数据集可以用来开展地磁场、空间环境和地球各圈层耦合等方面的研究。 展开更多

关键词 北京十三陵 地磁场 磁偏角 分钟值

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北京上空中小尺度电离层扰动特征

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作者 胡连欢 李国主 +9 位作者 宁百齐 朱正平 蓝加平 孙文杰 郝喜庆 常首民 吴宝元 赵秀宽 解海永 李怡 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4828-4839,共12页

本文采用电离层测高仪数据对北京上空中小尺度电离层扰动进行了事例分析和统计研究.利用PDI电离层测高仪的快速扰动探测数据,分析了2017年11月13日北京上空典型的中小尺度电离层扰动事件.结果表明,电离层测高仪直接观测的电离层频高图上... 本文采用电离层测高仪数据对北京上空中小尺度电离层扰动进行了事例分析和统计研究.利用PDI电离层测高仪的快速扰动探测数据,分析了2017年11月13日北京上空典型的中小尺度电离层扰动事件.结果表明,电离层测高仪直接观测的电离层频高图上的V形(或U形)下降结构,是中等尺度电离层扰动的一种“显式”特征.小尺度电离层扰动主要出现于较低的高度,并不伴随着电离层频高图上显著的异常结构.通过统计2010—2021年电离层频高图数据中的电离层异常描迹事件,分析了北京上空中等尺度电离层扰动的发生率特征.以这些特殊描迹为特征的电离层扰动主要是白天现象,且冬季的发生率显著高于其他季节.其发生率与太阳活动呈反相关,即太阳活动较强时中等尺度电离层扰动的发生率较低,与地磁活动的相关性尚不十分明确. 展开更多

关键词 电离层扰动 电离层测高仪 电离层频高图 重力波

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基于GNSS观测的全球赤道等离子体泡对太阳和地磁活动及季节依赖特征

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作者 赵秀宽 李国主 +5 位作者 胡连欢 解海永 孙文杰 李怡 宁百齐 刘立波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2703-2712,共10页

赤道等离子体泡是在磁赤道和低纬地区一种通常发生在夜间的大尺度电离层不规则结构.本文利用2010—2021年全球低纬地区GNSS TEC监测仪长期观测数据,分析了赤道等离子体泡对太阳和地磁活动及季节的依赖特征.结果表明,全球每个经度区赤道... 赤道等离子体泡是在磁赤道和低纬地区一种通常发生在夜间的大尺度电离层不规则结构.本文利用2010—2021年全球低纬地区GNSS TEC监测仪长期观测数据,分析了赤道等离子体泡对太阳和地磁活动及季节的依赖特征.结果表明,全球每个经度区赤道等离子体泡发生率与太阳活动都显著正相关,赤道等离子体泡的日发生率与F107指数相关系数接近0.70.经度-60°~-30°在赤道等离子体泡高发月份的日落后发生率与F107的相关关系有明显的饱和效应.在季节变化方面,经度-60°~-30°赤道等离子体泡主要发生在1—3月和10—12月,其他经度主要发生在分季.不同经度区赤道等离子体泡日落后发生率季节不对称性存在显著区别,在太阳活动上升期,经度-60°~-30°的10—12月发生率明显高于1—3月;在太阳活动下降期,0°~180°经度区3月分季高于9月分季.此外,地磁扰动对产生赤道等离子体泡主要是抑制作用,特别是在太阳活动高年、分季. 展开更多

关键词 电离层 赤道等离子体泡 季节变化 太阳活动 地磁活动

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全天空流星雷达相位差监测分析方法研究 被引量：5

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作者 沈金成 宁百齐 +1 位作者 万卫星 胡连欢 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期75-84,共10页

介绍了一种直接利用流星观测数据,根据流星的时空分布特性和天线的空间布阵关系建立数学模型,对全天空流星雷达各天线通道的相位差进行监测分析和估算的新方法.通过分析全天空流星雷达的流星观测数据,获得了流星时空分布特性,天线阵相... 介绍了一种直接利用流星观测数据,根据流星的时空分布特性和天线的空间布阵关系建立数学模型,对全天空流星雷达各天线通道的相位差进行监测分析和估算的新方法.通过分析全天空流星雷达的流星观测数据,获得了流星时空分布特性,天线阵相位差变化对流星空间分布的影响,特别是流星高度分布的标准差特性与各天线相位差的关系.在此基础上,模拟研究了利用流星高度分布的标准差来估算天线相位差的偏差,并应用于中国三亚地区全天空流星雷达进行相位差监测分析和校正.结果表明,新方法无需任何附加硬件,通过日常观测数据就能对某一通道的相位差变化或多个通道的相位差变化进行估算和分析,相位差监测精度优于2°.对这些相位差变化进行校正,可有效提高全天空流星雷达对流星的定位测量精度. 展开更多

关键词 流星 流星雷达 相位差 相位校正

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敏捷数字电离层测高仪系统研制及初步观测 被引量：4

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作者 蓝加平 宁百齐 +3 位作者 朱正平 胡连欢 孙文杰 李国主 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期167-177,共11页

在小型天线和低发射功率条件下,保证电离层测高仪观测数据质量和提高观测速度一直是电离层垂测的技术难点.针对这一问题,基于新近发展的高速数字芯片和射频器件,采用窄带跟踪滤波、脉冲压缩、编码复用和天线均衡匹配等技术,设计和研制... 在小型天线和低发射功率条件下,保证电离层测高仪观测数据质量和提高观测速度一直是电离层垂测的技术难点.针对这一问题,基于新近发展的高速数字芯片和射频器件,采用窄带跟踪滤波、脉冲压缩、编码复用和天线均衡匹配等技术,设计和研制一种敏捷数字电离层测高仪.该系统采用数米高的小型收发天线和便携式主机系统,配置任意频率扫描方式频高图、高分辨率多普勒频高图和斜向探测等多种工作模式,具有可流动观测布站、系统参数灵活捷变及适合快速电离层扰动探测等能力.敏捷数字电离层测高仪为组网观测获得大范围电离层时空变化和电离层快速扰动及传播提供了一种有效的探测手段. 展开更多

关键词 敏捷垂直探测 数字电离层测高仪 频高图 电离层扰动

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