收藏本站
《中国科学院空间科学与应用研究中心》 2000年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

磁暴期间全球电离层扰动形态分析和理论研究

尚社平  
【摘要】: 利用全球电离层台站提供的观测资料及有关行星际、地磁观测资料,根据磁纬变 化将全球分成高、中、低纬三个不同的区域,并采用了UT/LT(世界时/地方时)的方 法,分析了全球电离层F2层参数NmF2和hmF2对于五次由不同行星际磁云引起的不 同类型地磁扰动事件的响应。结果表明:电离层的扰动不但明显地受到行星际地磁扰 动条件变化的影响,而且随纬度、世界时/地方时的变化存在着区域的差异。电离层 暴的发生反映了磁暴期间磁层、热层与电离层之间复杂的相互作用,除热层暴环流外, 还可能存在其它一些的影响机制如粒子沉降电离、顶部等离子体流、磁层电场渗透、 扰动发电机电场,及中性分子的激发等。 在对原有中纬电离层模型改造和重建的基础上,将该模型分别向高纬和低纬扩展, 模型向高纬的扩展主要考虑了对流电场和粒子沉降的影响,模型向低纬扩展主要考虑 了磁场位形、共轭半球的影响。模型包括了0~+离子在内7种离子的产生、复合及输运。 模型的地理轴和地磁轴是分开的,离子的输运方程沿固定的磁流管求解。下边界 (100km)条件假定为化学平衡,在中高纬,磁力线近似为倾斜的直线,上边界(800km) 条件则可以令等离子体流为零。在低纬,磁场近似为偶极磁场,上边界实际上为磁力 线在共轭半球的低端(100km)。 为了检验模型的有效性,我们以98年4-5月空间扰动事件为例,重点研究了高 纬和低纬电离层在此期间的响应。模拟和观测的结果表明,模型不仅能够较好的反映 出宁静日电离层的昼夜变化,而且可以反映出磁暴期间电离层扰动的基本特征。在此 基础上,进一步研究了磁暴期间各种物理过程对于高纬和低纬电离层扰动的影响。在 高纬区,除热层扰动外,主要研究粒子沉降电离、对流电场、分子激发以及顶部等离 子体流对于电离层F区的影响。在低纬区,主要研究了扰动中性风和中性成分变化、 扰动发电机电场和磁层电场渗透对于赤道异常产生和发展的影响。
【学位授予单位】:中国科学院空间科学与应用研究中心
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:P352;P353

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 乐新安;中低纬电离层模拟与数据同化研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2008年
2 陈春;电离层F2层临界频率的短期和暴时预报研究[D];西安电子科技大学;2010年
3 刘怀忠;煤矿开采对矿区地下水系统扰动的定量评价研究[D];中国矿业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 占亮;东亚—澳大利亚扇区电离层扰动特征的初步分析[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 章公亮;磁扰的K_p类型与耀斑活动[J];地球物理学报;1982年01期
2 张奇伟,郭兼善,章公亮,郑红;不同类型磁暴和中低纬电离层暴的关系[J];地球物理学报;1995年05期
3 章公亮;磁暴形态类型与行星际磁云特征[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1990年10期
4 涂传诒;中纬电离层暴负相的开始时间与磁暴主相开始时间的对应关系及其理论模式[J];空间科学学报;1983年01期
5 黄天锡;冬夏典型地磁-电离层暴期间太平洋区域F层行为[J];空间科学学报;1985年02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 黄庆铭;负相电离层骚扰及其日地相关关系[J];空间科学学报;1985年04期
8 张奇伟,郭兼善,章公亮;磁暴期间中低纬电离层暴形态和物理机制分析[J];空间科学学报;1993年04期
9 涂剑南,刘立波,保宗悌;一个低纬电离层理论模式[J];空间科学学报;1997年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 涂传诒;关于太阳风离子共振加速和加热问题的讨论及三时间尺度动力学系统[J];北京大学学报(自然科学版);1988年05期
2 黄庆铭;;1986年2月4日和6日太阳耀斑事件的电离层效应[J];电波科学学报;1989年01期
3 蒋和荣;杨美华;刘玉玲;王焕芳;杨征宇;;电离层暴的全球形态[J];电波科学学报;1993年01期
4 黄庆铭;;大耀斑和电离层骚扰[J];电波科学学报;1993年03期
5 巩岩;党亚民;;基于方差分析周期叠加外推法的电离层TEC短期预报研究[J];大地测量与地球动力学;2010年05期
6 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
7 刘振兴,濮祖荫;我国磁层物理研究的进展和展望[J];地球物理学报;1997年S1期
8 肖佐;近年来中国电离层物理研究进展[J];地球物理学报;1997年S1期
9 徐文耀;我国地磁观测研究的发展[J];地球物理学报;1997年S1期
10 刘立波,万卫星,涂剑南,保宗悌,叶公节;一次日食电离层效应模拟研究[J];地球物理学报;1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 ;Modeling the behavior of ionosphere above Millstone Hill during the September 21-27,1998 storm[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第四卷(新生代·地磁与空间电磁·工程地质与应用地球物理)[C];2004年
2 朱正平;宁百齐;万卫星;赵必强;王敏;;2006年4月13~17日西太平洋地区电离层暴时特性研究[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
3 乐新安;万卫星;刘立波;乐会军;陈一定;余涛;;中低纬电离层理论模式的构建和一个观测系统数据同化试验[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第五卷)[C];2008年
4 占亮;刘立波;万卫星;赵必强;;地磁扰动期间日本Kokubunji站电离层的扰动特征分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第五卷)[C];2008年
5 ;Solar activity variations of nighttime ionospheric peak electron density[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
6 高琴;刘立波;赵必强;万卫星;张满莲;宁百齐;;东亚扇区中低纬地区电离层暴的统计分析[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
7 刘振兴;濮祖荫;;我国磁层物理研究的进展和展望[A];《地球物理学报》纪念中国地球物理学会50周年专刊[C];1997年
8 肖佐;;近年来中国电离层物理研究进展[A];《地球物理学报》纪念中国地球物理学会50周年专刊[C];1997年
9 徐文耀;;我国地磁观测研究的发展[A];《地球物理学报》纪念中国地球物理学会50周年专刊[C];1997年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 李正;电离层暴及“行星际扰动—磁暴—电离层暴”的观测研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
2 范国清;高精度实时卫星导航仿真系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 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
4 李可军;太阳整体行为研究[D];中国科学院研究生院(云南天文台);2000年
5 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
6 乐新安;中低纬电离层模拟与数据同化研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2008年
7 朱正平;电离层垂直探测中的观测模式研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2006年
8 徐彤;中低纬电离层模型及其异常现象相关研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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 巩岩;基于CORS站区域电离层短期预报研究[D];中国测绘科学研究院;2011年
3 张静;热力学方法在电离层物理研究中的应用探讨[D];中国气象科学研究院;2011年
4 王勇;中低纬地区电离层数据同化研究[D];中南民族大学;2011年
5 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
6 占亮;东亚—澳大利亚扇区电离层扰动特征的初步分析[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2007年
7 朱爱琴;极区电离层F层特性的南北极对比研究[D];西安电子科技大学;2008年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈雄,刘俊杰,吴寅,张震斌;矿井水资源化与生态环境安全探讨[J];安全与环境学报;2004年S1期
2 单九生,袁正国,周建雄;利用卡尔曼滤波方法作1~5天中期温度预报[J];成都信息工程学院学报;2001年01期
3 高云福;从地下水动态看地下水系统的自组织现象[J];城市勘测;1997年01期
4 吴健,龙其利,权坤海;新乡观测的电离层TEC和板厚的统计与建模研究[J];电波科学学报;1998年03期
5 王世凯;焦培南;柳文;;改进的Kriging技术实时重构区域电离层foF2的分布[J];电波科学学报;2006年02期
6 陈春;吴振森;赵振维;孙树计;奚迪龙;;基于神经网络技术的f_0F_2短期预报方法[J];电波科学学报;2008年04期
7 陈春;吴振森;孙树计;丁宗华;赵振维;班盼盼;;利用神经网络提前24小时预报电离层f_0F_2[J];电波科学学报;2009年01期
8 孙树计;陈春;丁宗华;班盼盼;奚迪龙;赵振维;;一种暴时电离层f_oF_2的经验预报方法[J];电波科学学报;2009年04期
9 丁立国,刘玉珍;辽宁省中部平原降雨入渗补给系数分析[J];东北水利水电;1999年11期
10 张娜;亢军贤;王峰;王翔;孙锋;;基于模糊核聚类和SVM的说话人辨识[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年19期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 覃光华;人工神经网络技术及其应用[D];四川大学;2003年
3 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
4 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
5 张国云;支持向量机算法及其应用研究[D];湖南大学;2006年
6 曾文;人工神经网络的映射能力及其在空间物理中的应用[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);1999年
7 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
8 余涛;中低纬电离层电场的模拟研究及电场对电离层年度变化的影响[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2003年
9 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
10 高德欣;受扰非线性及时滞系统近似最优扰动抑制方法研究[D];中国海洋大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 马超;卡尔曼滤波方法在AREM模式中的应用[D];武汉理工大学;2005年
2 刘成思;集合卡尔曼滤波资料同化方案的设计和研究[D];中国气象科学研究院;2005年
3 朱琳;集合卡尔曼滤波同化方法的研究[D];南京信息工程大学;2007年
4 樊明月;初始扰动对对流云发生发展影响的数值模拟研究[D];南京信息工程大学;2007年
5 於晓;欧洲上空电离层峰值电子密度逐日变化的相关性研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 乐新安;万卫星;刘立波;宁百齐;赵必强;李国主;熊波;;基于Gauss-Markov卡尔曼滤波的电离层数值同化现报预报系统的构建——以中国及周边地区为例的观测系统模拟试验[J];地球物理学报;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 余涛;王云冈;毛田;曾中超;王劲松;;利用单站电离层测高仪与GPS数据的同化反演试验[A];第28届中国气象学会年会——S15电离层与电波相互作用、空间天气事件数值模拟[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 耿长江;利用地基GNSS数据实时监测电离层延迟理论与方法研究[D];武汉大学;2011年
2 陈春;电离层F2层临界频率的短期和暴时预报研究[D];西安电子科技大学;2010年
3 于磊;空间电离层高层大气遥感天底—临边成像光谱仪研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 黄吉来;网络RTK电离层和对流层改正模型研究[D];辽宁工程技术大学;2008年
2 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
3 王勇;中低纬地区电离层数据同化研究[D];中南民族大学;2011年
4 梁秀娟;基于双频GNSS信号的电离层延迟模型的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 涂传诒,贾志华;中纬负相电离层暴计算模式[J];北京大学学报(自然科学版);1977年02期
2 章公亮;;短論——太阳活动对地磁場影响的南北不对称性[J];地球物理学报;1962年01期
3 章公亮;;耀斑日面位置与磁扰关系的不对称性[J];地球物理学报;1963年01期
4 魏奉思;根据宇宙线Forbush下降计算地球轨道附近的耀斑击波[J];地球物理学报;1980年01期
5 章公亮;磁扰的K_p类型与耀斑活动[J];地球物理学报;1982年01期
6 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
7 黄天锡;中纬度电离层电子总量冬夜增长研究[J];地球物理学报;1983年02期
8 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
9 章公亮;陆晨;;太阳耀斑引起的地磁扰动与行星际参量的相关[J];地震地磁观测与研究;1985年02期
10 涂传诒,贾志华;中纬度电离层暴负相期间F_2层临界频率(f_0F_2)变化的模式[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1982年12期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李利斌,吴振华,王炳康;武昌地区急始型磁暴期间电离层电子总含量的变化[J];空间科学学报;1996年02期
2 张一方;磁暴非线性起源的四种孤子机制[J];信阳师范学院学报(自然科学版);2001年03期
3 王亶文;对地磁九倍法的思考[J];地震地磁观测与研究;2005年02期
4 刘长发,刘春节,杨友华,汪阳;南极中山站与北京地磁中心台1991年3月24日磁暴的变化特征[J];极地研究;1996年01期
5 沈长寿,资民筠,吴健,索玉成;电离层扰动与磁层耦合[J];电波科学学报;1997年02期
6 詹志佳;蒋伯琴;高美庆;冯忠孝;曾治权;;大中磁暴的重现性[J];地震地磁观测与研究;1980年02期
7 章公亮,高玉芬,聂华山,李灼华,章庆华;1989年3月太阳活动引起的强烈磁暴群(摘要)[J];天文研究与技术;1990年04期
8 孔楠,项静怡,高美庆,温小蕾;1989年3月大事件总体效应及大磁暴模式研究[J];天文研究与技术;1990年04期
9 陈绍明,赵英萍,杜锡武,谢美娟;利用磁暴预报地震的研究[J];地震;1998年S1期
10 王亶文;2000年7月空间天气大事件对地磁场的影响[J];空间科学学报;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 夏淳亮;万卫星;袁洪;余涛;;基于GPS台网观测TEC的估算方法及其在2000年7月大磁暴期间电离层扰动分析中的应用[A];第十届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2003年
2 张满莲;尚社平;郭兼善;罗熙贵;史建魁;;1998年5月磁暴事件期间的全球电离层响应[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
3 汪毓明;叶品中;;1998年11月份磁暴群的日地事件认证[A];第九届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2000年
4 高玉芬;李琪;;1979-2000年期间北京地磁台磁暴分析[A];第十届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2003年
5 张东和;萧佐;;一次磁暴期间的电离层TEC研究[A];第九届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2000年
6 徐寄遥;;中高层大气对磁暴及太阳事件的响应[A];中国地球空间双星探测计划科学研讨会论文摘要[C];2002年
7 刘立波;万卫星;袁洪;宁百齐;;2000年4月磁暴期间低纬F电离层响应[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
8 雷源汉;赵正予;曾晓金;金延;叶冬英;;武昌电离层闪烁和磁暴的关系[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年
9 何兆国;;磁暴时哨声波产生的同步轨道的高能电子加速事件[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
10 田剑华;薛丙森;;磁暴起因研究的国际进展及对2000年事件的分析[A];第九届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄丽华;远离磁暴的危害[N];科技日报;2001年
2 粟周熊;磁暴是人类长寿克星[N];北京科技报;2005年
3 记者 董映璧;太阳磁暴能改变血液物理性质[N];科技日报;2003年
4 俄闻;磁暴可改变人体血液物理性质[N];医药经济报;2003年
5 ;能否利用电离层扰动预测地震[N];科技日报;2008年
6 记者 魏忠杰;俄发现磁暴会改变人体血液物理性质[N];新华每日电讯;2003年
7 ;保险市场细分是市场发展的需要[N];上海证券报;2005年
8 刘慧源;“抱线”在期货交易中的运用[N];期货日报;2007年
9 董映璧;国际空间站进入“磁暴保护态”[N];科技日报;2005年
10 ;“高开低收”形态分析[N];福建工商时报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尚社平;磁暴期间全球电离层扰动形态分析和理论研究[D];中国科学院空间科学与应用研究中心;2000年
2 朱正平;电离层垂直探测中的观测模式研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2006年
3 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
4 李国主;中国中低纬电离层闪烁监测、分析与应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2007年
5 王馨悦;环电流离子模式与离子分布的层析成像反演[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2006年
6 刘春明;中低纬电网地磁感应电流及其评估方法研究[D];华北电力大学(北京);2009年
7 陈共德;互联网精神交往形态分析[D];中国社会科学院研究生院;2002年
8 汤朝灵;利用双星和ClusterⅡ等对地球磁层的观测和分析研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 潘丽;花鼓灯的现时调查与保护的思考[D];中国艺术研究院;2007年
10 于振花;海洋环境中有机锡的形态分析及其代谢降解研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘程艳;基于GPS研究大地震前震中上空电离层全电子浓度异常[D];北京工业大学;2008年
2 夏玲;火锅底料熬煮过程中镉、铅、铬、砷形态分布研究[D];西南大学;2009年
3 廖理;索膜结构形态分析及连接构造研究[D];浙江大学;2003年
4 郭春梅;维药香青兰中微量金属元素的形态分析与有效化学成分的抗氧化性研究[D];新疆大学;2005年
5 卓莉;铅锌尾矿对环境的污染行为研究[D];成都理工大学;2005年
6 冯金荣;毛细管电泳等离子体光谱法的建立及其应用研究[D];广西师范大学;2006年
7 姜艳;人参中微量元素的分布形态分析[D];黑龙江大学;2007年
8 朱英;东平湖重金属污染物分布特征及其存在形态的研究[D];山东大学;2005年
9 贺容利;溶剂萃取—火焰原子吸收分光光度法测定河水中的Cr(Ⅵ)与Cr(Ⅲ)[D];四川大学;2005年
10 刘冬莲;药用植物中重金属形态分析及其生境土壤重金属地球化学特征研究[D];中国地质大学(北京);2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026