收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

震前电离层异常扰动特征

徐桃玲  
【摘要】:由于地震的复杂性,目前还不能依赖于地震在岩石圈内部的孕育和发生机理来预测未来地震发生的三要素,因此科学家将眼光放宽至多方面以期与有助于对地震过程的更深入了解。自上世纪60年代科学家发现地震前在孕震区上空出现电离层扰动之后,地震-电离层现象和耦合机理引起广泛研究。随着GPS和无线电掩星观测技术的发展,电离层探测技术有了新的突破,为寻找震前电离层异常扰动特征提供了一种全新的手段。GPS信号在穿越电离层时发生频散效应导致信号相位延迟。相位延迟量依赖于电子密度和电磁波频率。利用地基和空基双频接收机接收到的GPS卫星信号,可以分别反演得到高精度电离层总电子含量(TEC,Total Electron Content)和电离层电子廓线。而且空基GPS技术,即无线电掩星技术具有全天候、全球覆盖、高垂直分辨率等其他观测技术无法比拟的特点,对电离层探测具有十分重要的科学意义,为揭示全球电离层中长期活动提供十分宝贵的资料。 本论文详细地介绍了GPS观测技术和无线电掩星技术,系统地阐述了地基GPS获取高精度TEC的反演方法和GPS无线电掩星技术探测电离层的基本原理。并首次利用全球COSMIC掩星观测资料开展全球电离层背景的时空特征分析,最后综合GPS TEC和电离层电子密度廓线分析2011年Mw9.0日本东北地震和2008年Mw8.0汶川地震前电离层扰动情况。主要内容和结果具体如下: 1)首先简要介绍电离层背景和扰动因子,概括和总结了前人对地震-电离层现象和耦合机制的研究成果,为之后的研究打下基础。 2)系统地介绍了利用地基GPS观测数据获取高精度TEC的反演方法;介绍了利用Abel积分方法和空基GPS掩星数据,反演电离层电子密度剖面的计算原理。 3)基于2007年1月1日-2011年12月31日期间观测到的COSMIC掩星观测资料,计算了标高、峰值高度和峰值密度等全球电离层参数,分析这些电离层参数的日变化、季节变化、年变化及空间分布特征。分析结果显示:标高具有显著的年周期变化,其变化幅度与磁纬正相关,且南北半球呈对称分布。这种规律性的变化并不表现在常用来选作电离层研究参数的峰值高度和峰值密度上,因此标高的这种优势有利于构建电离层全球模型;电离层的日变化和季节变化发现,春秋两季标高、峰值高度、峰值密度在低纬度区域出现极低值极大值的地方时刻有一些差异;标高、峰值密度峰值高度在电离层全球分布中并不呈现经向一致性,峰值高度和标高与峰值密度不同,其峰值并不在磁赤道两边呈现双驼峰结构,而是沿磁赤道线单线分布;地磁作用决定了电离层参数基本的分布状态,而太阳活动只是全球性地增强了值的大小,不重新改变高低值的分布。 4)综合GPS TEC和电离层电子密度廓线开展震例分析结果显示:通过VTEC(垂直TEC)和电子密度廓线分析并排除太阳和地磁活动的影响,认为日本东北地震前四天,电离层E层和F层为正异常,其余时间由于外太空对地球造成了影响,并不能认为异常是由地震引起的;汶川地震前电离层TEC和电子密度廓线也出现负异常,5月9日出现显著的正异常。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 Я.Л.阿尔佩尔特;保宗悌;胡修愚;;电离层[J];物理;1958年08期
2 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
3 高宇;;电离层和电离层的探測[J];物理;1963年03期
4 夏淳亮,万卫星,袁洪,余涛;磁暴期间电离层扰动的GPS台网观测分析[J];空间科学学报;2004年05期
5 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;1982年12期
6 王劲松,肖佐;中纬电离层暴负相开始时间与磁暴主相开始时间的对应关系[J];空间科学学报;1994年03期
7 鲁芳,徐继生,邹玉华;电离层暴和行扰的GPS台网观测与分析[J];武汉大学学报(理学版);2004年03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
10 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
11 王劲松,魏奉思;行星际激波能量与电离层暴的相关研究[J];科学通报;1996年19期
12 苏元智,黄信榆;1986年2月特大电离层暴的动力学表现[J];地球物理学报;1989年05期
13 何友文;1989年3月特大电离层事件[J];地球物理学报;1996年S1期
14 黄天锡;;电离层电子总量与地磁活动[J];武汉大学学报(理学版);1983年03期
15 С.И.Авдюшин;张敬贤;;宇宙气象[J];世界科学;1988年05期
16 孙树计;陈春;班盼盼;赵振维;奚迪龙;;不同行星际磁场南向事件引起的中纬电离层暴[J];电波科学学报;2008年06期
17 张东和,肖佐,古士芬,叶宗海;2000年4月6—8日磁暴期间电离层TEC观测研究[J];空间科学学报;2002年03期
18 夏淳亮,万卫星,袁洪,赵必强,丁锋;2000年7月和2003年10月大磁暴期间东亚地区中低纬电离层的GPS TEC的响应研究[J];空间科学学报;2005年04期
19 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[J];地球物理学报;2007年04期
20 张奇伟,郭兼善,章公亮;磁暴期间中纬度电离层剖面结构变化的数值模拟[J];空间科学学报;1994年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘立波;万卫星;陈一定;乐会军;;电离层与太阳活动性关系[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 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
3 刘钝;甄卫民;;中国区域电离层特性对卫星导航系统的影响[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
4 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
5 闫相相;单新建;曹晋滨;汤吉;王飞飞;;日本Mw9.0级特大地震前电离层变化初步分析[A];中国地震学会空间对地观测专业委员会2011年学术研讨会论文摘要集[C];2011年
6 闫相相;单新建;曹晋滨;汤吉;王飞飞;;日本Mw9.0级特大地震前电离层变化初步分析[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
7 赵必强;万卫星;刘立波;;东亚赤道异常驼峰外地区的电离层暴分类[A];第十二届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2007年
8 冯涛;;电离层对于MF/HF以及卫星通讯导航的影响及其解决办法[A];第十四届中国科协年会第20分会场:转型创新促通信业新发展论坛论文集[C];2012年
9 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
10 徐继生;程光晖;罗伟华;;一次强磁暴的全球电离层TEC响应[A];第十二届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10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 武业文;利用全球导航卫星研究电离层总电子含量特性[D];西安电子科技大学;2013年
3 李建胜;电离层对雷达信号和导航卫星定位影响的分析与仿真研究[D];解放军信息工程大学;2011年
4 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
5 刘二小;SuperDARN高频雷达回波特征研究[D];西安电子科技大学;2013年
6 赵莹;GNSS电离层掩星反演技术及应用研究[D];武汉大学;2011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 袁志刚;电离层扰动的高频探测与诊断[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2003年
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐桃玲;震前电离层异常扰动特征[D];中国地震局地震预测研究所;2013年
2 薛以乐;地震和电离层异常的关联性研究[D];西安电子科技大学;2010年
3 崔岩;高频天波雷达电离层去污染算法研究[D];哈尔滨工业大学;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 陈必焰;电离层层析技术及应用[D];中南大学;2012年
6 张海福;电离层中电波传播的时间特性及其衰减预测研究[D];西安电子科技大学;2010年
7 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
8 刘军;电离层预报模型研究及震前电离层异常初探[D];解放军信息工程大学;2011年
9 鲁芳;电离层暴与行扰的GPS台网监测与分析[D];武汉大学;2004年
10 刘荣建;非球对称电离层掩星反演技术[D];温州大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 焦培南 王琳;电离层暴频出现 电波观测献对策[N];中国电子报;2000年
2 本报记者  朱广菁;“伽利略”精确定位需要准确的全球电离层模型[N];大众科技报;2006年
3 记者 宋开文 实习生 熊博;3年重建灾区气象防灾减灾能力将超震前[N];四川日报;2008年
4 赵广斌 本报记者 李文武;住上新房子 过上好日子[N];广元日报;2009年
5 孙治民 何晓华 林迁忠 王望(记者 林迁忠);牟托村重写震前辉煌[N];阿坝日报;2009年
6 本报驻中卫新闻中心记者 吴彩华;中宁政协委员呼吁震前防御不能再拖[N];华兴时报;2006年
7 记者 张婧;灾区用电基本恢复到震前水平[N];中国经济导报;2008年
8 记者 周军 通讯员 张宏一;攀成钢生产已达震前水平[N];中国冶金报;2008年
9 本报通讯员 朱键;四川德阳分行个人存款较震前净增近2亿元[N];中国城乡金融报;2008年
10 本报记者 石小宏;坚强的地震孤儿被爱包围[N];四川日报;2009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
  • 010-62982499
  • 010-62783978