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《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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中低纬电离层的气象控制研究

徐桂荣  
【摘要】: 电离层受到太阳活动、地磁活动和气象活动的共同影响。电离层的气象控制研究一直是电离层研究领域的一个重要方向。本文采用时序叠加、偏相关分析等方法,着重对中低纬电离层的气象控制进行了较系统的研究,主要工作内容和取得的结果如下: (1)研究了发生在武汉的特大暴雨和寒潮天气事件对电离层的影响。特大暴雨发生时,电离层参量fbEs、foEs、h′F和hpF有明显下降;而寒潮过境时,夜间电离层参量fbEs、foEs以及强Es出现率有明显增加。这些气象效应可能与大气波动的动力学过程有关。 (2)分析了武汉电离层NmF2与低层大气等压面高度h的相关联系。电离层NmF2与对流层和低平流层h没有明显的相关性,但电离层NmF2与平流层中部h有弱的正相关。 (3)探究了中国地区电离层TEC与亚洲纬向环流指数IZ的相关联系。电离层TEC与IZ没有相关联系,但电离层TEC的逐日变化与IZ有正相关。这种正相关可能与青藏高原的地形有紧密关系。 (4)考查了中国中低纬电离层Es出现率与北极极涡面积指数Va的相关联系。中纬电离层Es出现率与Va有正相关,其相关程度随纬度增加而增大,而低纬电离层Es出现率与Va没有相关联系。 (5)对现有的一种估算电离层变化中气象源贡献的方法进行了改进,估算得到武汉白天和夜间电离层NmF2变化中气象源的贡献分别为20.4%和38.9%,此外还估算得到中国地区白天和夜间电离层TEC变化中气象源的贡献分别为14.5%和19.5%。结果表明气象源是电离层变化的重要贡献源。 本文获得的上述结果有助于深入理解电离层与低层大气的耦合联系,同时对精确描述和准确预报电离层空间天气也具有重要意义。
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