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《中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所)》 2004年
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中纬电离层突发E层的统计特性及模拟研究

谭辉  
【摘要】: 电离层突发E层(Es)现象一直受到广大学者的关注。本文从观测数据的统计与数值模拟两方面研究中纬Es的特性和形成机制:首先,建立了一个反映Es背景情况的中纬电离层E层理论模式,得出了中纬常规E层电子和离子密度的日变化,季节变化和随太阳活动的变化趋势;其次,通过对东亚地区20多个电离层台站Es数据进行逐年,逐月和逐台的比较,得出Es出现率峰随时间和空间变化的特点;然后,从垂直风剪切和水平风剪切的基本思想出发,对潮汐和行星波形成中纬Es的过程进行了数值模拟研究;最后,本文还模拟研究了与Es有密切关系的金属层(钠层)突发现象的形成过程。 具体而言,本文主要进行了三个方面的工作: 第一部分涉及中纬电离层E层理论模式。为了了解与研究Es的背景情况,我们建立了一个中纬电离层E层理论模式,该模式从NO+,O2+,O+和N2+这四种主要离子的连续性方程出发,通过计算机数值模拟得到中纬电离层E层电子和各种离子密度随时间和高度的变化情况。同时,针对以往电离层E层理论模式存在的主要问题,进一步讨论了几种重要因素,包括二次离化源,λ150?谱段的辐射通量,吸收截面以及NO分布对于模式计算结果的影响。 第二部分涉及中纬电离层突发E层。这是本文的重点内容,包括3个方面的工作:(1)通过对东亚地区20多个电离层台站的Es数据进行逐年,逐月与逐台的比较研究,深入探讨了Es出现率峰的时空分布问题。(2)根据垂直风剪切理论的基本观点,从离子运动的连续性方程出发,通过数值模拟对中纬Es层的形成过程以及离子的运动轨迹进行了全面的描述,同时还讨论了与风剪切相关的波动周期,垂直波长,波动幅度,双极扩散项以及金属离子寿命对模拟过程的影响。(3)根据水平风剪切理论的基本观点,对行星波产生Es的过程进行了数值模拟,同时还讨论了水平风剪切在中纬Es形成过程中的贡献。 第三部分涉及突发钠层。金属层(如钠层)的突发现象与Es之间有密切的关系,为此,我们应用钠原子和中性大气分子的连续性方程来模拟突发钠层
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P421.34

【引证文献】
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1 谭辉;王海婴;郑生全;黄松高;;利用电离层Es层进行通信[A];第六届全国电磁兼容性学术会议2004EMC论文集[C];2004年
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1 徐桂荣;中低纬电离层的气象控制研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2007年
2 左小敏;中纬电离层突发E层中的波动信号及长期变化特性[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2008年
3 丁宗华;电离层频高图自动度量与分析的方法研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘汉;垂直探测电离图F层描迹自动判读方法的研究[D];中国海洋大学;2011年
2 虞超;电磁波在电离层的传播特性及含碳材料的微波吸收性能研究[D];南京信息工程大学;2012年
【参考文献】
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1 谭子勋;远东地区f_0E_s剧增与K指数突变的关系[J];地球物理学报;1988年02期
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3 雷久侯,刘立波,万卫星,栾晓莉;热层风场的理论模拟与分析[J];地球物理学报;2003年06期
4 李赞钜;电离层序列型Es层的动力学特征[J];空间科学学报;1984年02期
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6 李玉辉;中国夏季E_s出现概率的分布(f_0E_s>7MHz)[J];空间科学学报;1990年02期
7 谭辉,谭子勋;东亚地区电离层Es出现率峰值的时空演变[J];空间科学学报;1998年02期
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10 熊建刚,万卫星,宁百齐,刘立波;武汉上空中层和低热层大气潮汐的流星雷达观测[J];空间科学学报;2003年05期
【共引文献】
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1 依成武;蔡灏兢;路淼;白敏菂;;电除尘器中粉尘预荷电的试验研究[J];安徽农业科学;2007年04期
2 王肖钧,肖绍平,胡秀章;通量修正输运法在动态有限差分和有限元中的应用[J];爆炸与冲击;1998年03期
3 王霄,史建魁,肖佐,张满莲,武顺智;中国低纬(海南)电离层漂移特性[J];电波科学学报;2005年04期
4 邓峰;赵正予;张援农;;高频电波加热电离层对波传播影响的研究[J];电波科学学报;2007年06期
5 沈伟;文必洋;李自立;黄晓静;杨静;;高频地波雷达的电离层杂波识别新试验[J];电波科学学报;2008年01期
6 丁宗华;孙树计;陈春;赵振维;奚迪龙;;我国东南地区电离层f_oF_2经验模式及预测[J];电波科学学报;2008年06期
7 韩彦明;胡进;孔庆颜;凡俊梅;;中国南部地区Es层出现规律统计及分析[J];电波科学学报;2009年05期
8 张蓓;方广有;李廉林;;传播散射网络模型在电离层波传播研究中的应用[J];电波科学学报;2010年03期
9 佘承莉;於晓;罗伟华;冯健;甄卫民;;中低纬等离子体泡的非线性数值模拟[J];电波科学学报;2010年06期
10 熊晶;周义炎;吴云;;玉树Ms7.1地震前电离层VTEC异常[J];大地测量与地球动力学;2010年05期
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1 万卫星;任志鹏;乐新安;乐会军;刘立波;宁百齐;;电离层模式化:IGGCAS的近期研究[A];国家安全地球物理丛书(六)——空间地球物理环境与国家安全[C];2010年
2 谭辉;王海婴;郑生全;黄松高;;利用电离层Es层进行通信[A];第六届全国电磁兼容性学术会议2004EMC论文集[C];2004年
3 ;The midlatitude F2 layer during solar eclipses:Observations and modeling[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
4 ;Observations and modeling of the ionospheric behaviors over the east Asia zone during the 22 July 2009 solar eclipse[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
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6 乐会军;;Modeling the responses of the middle latitude ionosphere to solar flares[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第一卷)[C];2008年
7 ;The ionospheric responses to the 11 August 1999 solar eclipse:observations and modeling[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
8 ;Planetary wave oscillations in sporadic E layer occurrence at Wuhan[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
9 ;Planetary-scale wave observations over a low-latitude E region using simultaneous observations of VHF radar and ionosonde over Sanya(18.34°N,109.62°E)[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
10 王怀宇;阮方鸣;;短波接收机前端的设计与实现[A];电波科学学报[C];2011年
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1 乐贵明;地磁暴前银河宇宙线强度变化的先兆特征研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2002年
2 袁运斌;基于GPS的电离层监测及延迟改正理论与方法的研究[D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所);2002年
3 黄文耿;强电磁场对电离层改变的计算机数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2003年
4 王霄;低纬(海南)地区电离层变化和扰动特性研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2004年
5 郭九苓;磁尾准稳态结构与动力学过程的研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2005年
6 李柳元;磁层相对论电子通量增强事件的观测和理论研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2005年
7 雷久侯;中纬电离层的统计分析与模式化研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2005年
8 栾晓莉;电离层F层等效风场的气候学特征[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2005年
9 黄福成;行星际扰动和电流片相互作用的数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2006年
10 李英冰;固体地球的环境变化响应[D];武汉大学;2003年
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1 薛军琛;中国地区电离层延迟函数模型建立与精度估计[D];山东科技大学;2010年
2 张健;利用GPS对太阳耀斑电离层响应的监测和研究[D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所);2002年
3 钟晓春;太阳射电爆发纤维精细结构的观测与理论研究[D];西南交通大学;2003年
4 胡泽骏;极光亮斑的可见光观测特征[D];武汉大学;2004年
5 王世凯;基于垂测站数据的电离层foF_2重构技术研究[D];中国电波传播研究所;2005年
6 张国宏;上海吴淞工业区降尘与气象因子关系研究[D];南京信息工程大学;2006年
7 王旭丹;磁尾磁场重联的二维混合模拟研究[D];大连理工大学;2006年
8 杨恒磊;边界扰动驱动磁场重联[D];大连理工大学;2006年
9 韩玲;区域GPS电离层TEC监测、建模和应用[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2006年
10 张艳磊;基于UHF卫星信号闪烁测量的低纬度电离层漂移测量[D];中国电波传播研究所;2006年
【同被引文献】
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1 林海燕;朱红;郭洪范;於留芳;魏永生;;Fe填充碳纳米管微波吸收材料的研究[J];北京交通大学学报;2007年03期
2 沈国柱,徐政,李轶;短切碳纤维/铁氧体填充的复合材料对8mm波吸收性能研究[J];玻璃钢/复合材料;2005年06期
3 何友文,徐品新;六十年代狮子座强流星雨爆发期间的E_s层[J];电波科学学报;1997年01期
4 张训械,曾文,胡雄,沈福祥,王瑶昆,丁海兰,闫鲁生;南海地区电离层月平均模式及其预测[J];电波科学学报;1998年02期
5 王先义,姬生云,奚迪龙;电离层电子密度剖面EoFs解析研究[J];电波科学学报;2004年05期
6 柳文;孔庆颜;陈跃;凡俊梅;;基于IRI模型的垂测电离图自动判读算法[J];电波科学学报;2009年02期
7 何昉;赵正予;;电离层对高频电波吸收衰减的影响研究[J];电波科学学报;2009年04期
8 张训械,曾文,胡雄;利用人工神经网络研究电离层参量变化[J];电波科学学报;1996年03期
9 杜品仁,蒋和荣,郭兼善;电离层异常能否作为地震前兆的研究[J];地震;1998年02期
10 乔学军,郭利民,杜瑞林,王琪,吴云;2003年10月29~31日太阳耀斑对中国大陆电离层扰动的GPS监测与分析[J];大地测量与地球动力学;2005年02期
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1 乔小燕;基于生物形态学的赤潮藻显微图像分割与特征提取研究[D];中国海洋大学;2010年
2 陈晓飞;基于骨架的目标表示和识别技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
3 许正文;电离层对卫星信号传播及其性能影响的研究[D];西安电子科技大学;2005年
4 赵必强;中低纬电离层年度异常与暴时特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2006年
5 牛晓娟;大气太阴潮汐及其对电离层Es层和F2层的影响[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2006年
6 曾桢;地球大气无线电掩星观测技术研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2003年
7 姜国英;中间层—低热层大气中的行星波研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2007年
8 唐磊;基于图像分析的路面病害自动检测[D];南京理工大学;2007年
9 左小敏;中纬电离层突发E层中的波动信号及长期变化特性[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2008年
10 郭建鹏;太阳辐射对热层和电离层变化性的影响[D];中国科学院研究生院(地质与地球物理研究所);2008年
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1 袁鹏;无角毛有害赤潮藻显微图像自动识别系统[D];中国海洋大学;2010年
2 徐彤;垂直和斜向探测电离层参数反演遗传算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
3 翟厚涛;VF/ELF电磁波在电离层中的传播机理研究[D];浙江大学;2007年
4 陈斌;太阳耀斑电离层效应的统计分析与模拟研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2005年
5 林晨;软件无线电在电离层测高仪中的应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2004年
6 左小敏;中纬突发E层的模拟及统计分析[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2002年
7 梁宏波;电离层斜向探测的阵列接收方法[D];中国电波传播研究所;2007年
8 易欢;电离层和对流层中电波传播的相关问题研究[D];西安电子科技大学;2008年
9 薛晓清;对流层与电离层中电波传播的相关问题研究[D];西安电子科技大学;2009年
10 苏洋;南北极电离层F层观测与国际参考电离层对比研究[D];西安电子科技大学;2009年
【二级引证文献】
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1 王自辉;邹玉华;巫子好;;利用CHAMP卫星掩星数据分析偶发E层现象[J];桂林电子科技大学学报;2011年01期
2 周露荣;邹玉华;;基于GPS掩星观测的全球偶发E形态学研究[J];桂林电子科技大学学报;2012年01期
3 蒋百灵;姬光荣;刘汉;郑海永;;基于骨架的垂测电离图F层自动判读算法[J];计算机应用研究;2011年12期
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1 李杨;高频地波雷达背景感知与目标检测技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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1 郭万振;基于地面电波探测的电离层剖面重构和异常分布研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 刘汉;垂直探测电离图F层描迹自动判读方法的研究[D];中国海洋大学;2011年
3 虞超;电磁波在电离层的传播特性及含碳材料的微波吸收性能研究[D];南京信息工程大学;2012年
【二级参考文献】
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1 黄信榆,谭子勋,王燊;高地磁活动与f_(min)[J];地球物理学报;1982年04期
2 谭子勋,黄信榆;武昌上空电离层夜间分层事件[J];地球物理学报;1984年01期
3 王燊,黄信榆,谭子勋;武昌上空Es—s的形态与出现规律[J];空间科学学报;1983年01期
4 谭子勋,黄信榆,王燊;武昌上空电离层Es—s的发展及其相关因素[J];空间科学学报;1983年04期
5 谭子勋,黄信榆;武昌上空电离层频高图中的Lacuna现象[J];空间科学学报;1985年01期
6 谭子勋,黄信榆;1982年9月4日耀斑的电离层效应[J];空间科学学报;1985年03期
7 谭子勋,程小平;远东地区电离层Es的增强及其相关因素[J];空间科学学报;1986年03期
8 沈长寿;MSIS-86和IRI-86模式的扩展应用[J];空间科学学报;1990年01期
9 李玉辉;中国夏季E_s出现概率的分布(f_0E_s>7MHz)[J];空间科学学报;1990年02期
10 沈长寿,李青,焦维新,资民筠;用经验模式参数研究电离层发电机效应[J];空间科学学报;1992年02期
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1 伏馨;HAYASHI;;天有多高?[J];科学大众(小学版);2011年09期
2 汪志健;田修波;巩春志;杨士勤;Ricky Fu;;方管内表面等离子体离子注入动力学GPU-PIC仿真[J];真空科学与技术学报;2011年04期
3 刘福平;房同珍;陈强;王安玲;;气体放电中等离子体流体模型的级数解[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2011年10期
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1 王睿;平劲松;;利用无线电探空仪数据研究高纬地区低层大气行星波[A];第二届中国科学院博士后学术年会暨高新技术前沿与发展学术会议程序册[C];2010年
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4 郭东;侯铁珊;;企业制定市场营销战略及策略的理论模式[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
5 李格;石兰;;论汉字编码的理论模式[A];中国中文信息学会汉字编码专业委员会第八届年会、中国计算机学会中文信息技术专业委员会第六届年会暨汉字输入技术与应用研讨会论文集[C];2002年
6 曾康霖;;对传统金融理论模式的再认识——金融与实体经济分离的初步分析[A];第三届中国金融论坛论文集[C];2004年
7 赵京生;史欣德;;论经脉理论的两种模式[A];2009'中国针灸学会文献专业委员会学术年会论文集[C];2009年
8 冯志强;;二圆互交和三圆互交理论模式及其在生理教学中的应用[A];中国生理学会论文汇编2006年第一期[C];2006年
9 聂咏国;;科技学术期刊传播模式的建立及对期刊发展的分析[A];学报编辑论丛(第六集)[C];1996年
10 李万春;;理论模式与红楼人物——论《红楼梦》艺术形象研究思维空间的开拓[A];红楼梦人物论——一九八五年全国红学会学术讨论会论文选[C];1985年
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2 李荣华;为中国邮政现代化提供理论模式[N];中国邮政报;2004年
3 冯宗敬 魏长江;农村剩余劳力转移的理论模式和国际经验[N];金融时报;2005年
4 复旦大学特聘教授 邓正来;中国法学的困境与出路[N];文汇报;2008年
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6 杨燕绥 梁忠福;构建“公民健康保障责任理论模式”[N];健康报;2006年
7 夏昌奇(作者单位:武汉大学社会学系);市民社会:一个新偶像?[N];长江日报;2005年
8 方汉文;中国小说美学研究新路径[N];文学报;2006年
9 陈诗红;文化遗产学与《文艺研究》的新视点[N];中华读书报;2006年
10 中山大学中国非物质文化遗产研究中心 高小康;我看人文学术发展三十年[N];社会科学报;2008年
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1 谭辉;中纬电离层突发E层的统计特性及模拟研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2004年
2 杜惠洁;德国教学设计的理论与实践研究[D];华东师范大学;2006年
3 马贵翔;刑事简易程序的价值及其实现[D];中国政法大学;2005年
4 姜国英;中间层—低热层大气中的行星波研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2007年
5 左小敏;中纬电离层突发E层中的波动信号及长期变化特性[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2008年
6 易明建;平流层极涡异常及其对对流层的影响研究[D];中国科学技术大学;2009年
7 肖存英;临近空间大气动力学特性研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
8 陈权亮;Brewer-Dobson环流及其对平流层微量气体输送的研究[D];中国科学技术大学;2006年
9 邓淑梅;平流层爆发性增温的动力学过程及其对微量气体分布影响的研究[D];中国科学技术大学;2007年
10 柯璇;相域中电离层TEC参数的分析、建模与预测[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2007年
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1 张玲;植物园环境教育的理论与实践研究[D];首都师范大学;2009年
2 赵立坤;商业房地产全程营销策划理论模式及应用研究[D];四川大学;2003年
3 潘常洪;商业房地产逆向运营策划理论模式及应用研究[D];四川大学;2005年
4 姜风华;论外语教育语言学的学科特性和理论模式[D];聊城大学;2006年
5 方芳;奇恒之腑的历史文献及理论文化研究[D];黑龙江中医药大学;2008年
6 王建华;区域物流发展规划理论与实践研究[D];长安大学;2005年
7 余涛;一个中低纬电离层电场理论模式[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2000年
8 何李来;大学本科教学质量监控的理论模式与实践策略研究[D];西南师范大学;2005年
9 黎庆;公司治理的理论模式和立法比较——兼谈对我国公司治理的法律思考[D];四川大学;2004年
10 张松龙;动机理论分析及其在外语教学中的应用[D];江西师范大学;2004年
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