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1.
本文利用CHAMP卫星以及全球电离层-热层模型(GITM)来研究太阳活动低年(2007—2009年)中纬热层大气质量密度(ρ)的经度结构变化.结果如下:(1)ρ存在明显的经度单波结构(单峰和单谷),且南北半球反相,波峰和波谷随着地方时增加而向东移动;(2)模拟表明离子拖曳效应在ρ结构差异的形成中起到了重要的作用,欧亚地区电子密度经度差异性较弱,不足以影响ρ经度分布,导致该地区ρ经度差异不明显;(3)在磁中纬地区,太阳天顶角的经度差异可达20°~30°,太阳光加热的经度不均匀性是导致ρ经度差异的另一个主要原因. 相似文献
2.
用北半球陆地上48个地面电离层垂测站资料，以及国际参考电离层IRI 90模式，考察1985年1月6～7日F2层电子密度最大值日变化的纬度剖面和经度效应. 结果表明，在亚洲地区的20°N～30°N内，F2层赤道异常“喷泉效应”产生的NmF2“北驼峰”最高，其最大值出现在中午，或稍迟时间. 30°N ～50°N区域内，NmF2的白天峰值幅度逐渐下降，峰值时间移至午前约10:00 LT. 更高纬度(50°N～62°N )台站上，中午前后NmF2出现双峰，傍晚有谷值，夜间又再次抬升. 欧、美地区的低纬台站很少，但借助IRI 90模式分析可发现，在270°E经圈上，“喷泉效应”造成的“北驼峰”幅度最小，而且随纬度增大时，NmF2白天幅度下降也不明显，即纬度剖面的经度效应非常显著. 对中国、日本地区台站资料的小范围经度差异分析表明，在驼峰区的90°E～140°E内，各站NmF2无明显差别；但在中纬地区30°N～50°N内，中国西部上空NmF2白天变化幅度较大，且较为陡直，而中国东部和日本台站上空则相对平缓. 相似文献
3.
通过对非相干散射雷达观测数据的处理分析,研究了2008年1月我国在挪威Troms进行的冬季电离层加热实验效应.研究结果表明,电离层临界频率大于泵波频率的O波加热事件扰动效应明显,电子温度存在60%~120%的增强,扰动范围从150 km一直延伸到400 km,电子密度扰动不显著,最大可以观察到12%的密度衰减.受加热影响,离子声波频率有1~2 kHz的增加,离子线谱峰谷比增加,有时伴随有高阶谐振线出现.离子线和等离子线功率存在过冲现象,等离子线的功率剖面存在单峰、双峰和三峰结构,等离子线的功率增强幅度随频率负指数衰减. 相似文献
4.
本文利用2001至2010年间CHAMP(CHallenging Minisatellite Payload)卫星标量磁力仪(Overhauser Magnetometer)观测的磁场数据,反演得到电离层霍尔(Hall)电流,并且对极区电离层Hall电流的特征进行了统计学研究.研究主要关注平静期,即重联电场小于2 mV·m~(-1)条件下,在磁纬60°至90°范围内的Hall电流在不同太阳活动、季节、磁经度、磁地方时等条件下的变化特征.研究发现:Hall电流具有明显的经度差异,在南北半球呈现显著一波经度结构,而且南北半球反相,即北半球电流密度呈现峰-谷-峰结构,而南半球呈现谷-峰-谷结构.Hall电流密度的经度结构与太阳活动紧密相关,太阳活动高年经度差异最大,太阳活动中年经度差异次之,太阳活动低年经度差异最小.研究发现,在磁地方时为10-14MLT的白天,影响Hall电流的因素主要是太阳辐射;而磁地方时为21-03MLT的夜晚,除了电导率的影响之外,可能存在其他的重要的物理过程影响着Hall电流的经度分布.本文还研究了与电流相关的焦耳热的经度分布情况,发现其在南北半球分别呈现单峰、单谷结构,经度差异亦十分明显. 相似文献
5.
2005年3月28日苏门答腊发生8.6级地震,通过分析处在地磁活动平静期的震前15天的数据,发现3月20、22、23和28日在赤道区域多个参量上出现电离层扰动,如电场和等离子体参量,认为这些电离层扰动可能与本次强震有关.震前电子密度异常有两种形态,一种是在原来的峰值变化区电子密度单调增加,幅度超过1σ,如3月20日和28日的异常;另外一种是改变了原来在赤道区的单峰变化形态,而呈现了双峰值和赤道谷值的变化形态,如3月22日和23日的扰动.分析结果显示,这两种形态的电子密度扰动都分布在一个比较大的范围内,经度上跨越100°,纬度范围30°,显示了比较长的异常持续时间和全球变化特性.VLF频段电场频谱的数据分析表明双峰形态的扰动不是磁共轭效应.同时低频电场扰动相对电子密度而言集中在一个相对小范围内,当Ne单调上升时,电场扰动却只出现在离震中最近的轨道上.分析认为震源产生的电场信号直接传播进入电离层是非常困难的,但是它可以通过岩石层-大气层-电离层圈层耦合机制造成电离层扰动.结合离子成分及其变化形态的分析,震前氧离子变化形态与氢、氦离子的形态相反,这与其他地震前的电离层异常扰动形态是类似的.综合分析认为,对于与地震相关的电离层异常的识别需要结合多个观测参量的联合分析. 相似文献
6.
本文利用亚洲和美洲地区多个测高仪台站的观测，并结合三维电离层-热层耦合理论模型进行数值模拟，对2020年6月21日和2017年8月21日两次日食事件期间电离层电子密度剖面的变化特征进行分析，并探讨这两次事件中日食效应的异同及形成机制.分析结果表明，在这两次日食期间，位于电离层低高度的E层和F1层的电子密度变化与太阳辐射的变化基本同步；且F1层峰值密度的日食响应幅度大于E层.该结果与以往观测一致，且日食响应无明显的经度变化.进一步地，通过分析观测和模拟结果中电子密度日食衰减效应的高度变化和时延特征，我们发现：(1)观测和模拟结果均表明，食甚时电子密度的最大相对衰减的位置一般不在F1层峰的位置，而是在其上方约几十公里的高度；模拟结果显示该现象是由日食期间F1层上方光化学过程与动力学过程共同作用导致；(2)在中纬地区，在F2层峰附近及以上区域中电离层电子密度最大日食衰减相对太阳辐射变化的时延具有显著的经度变化，其相对衰减在亚洲地区随高度增加而减少，在北美地区随高度无明显变化，与以往报... 相似文献
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三峡水库香溪河库湾拟多甲藻(Peridiniopsis)的昼夜垂直迁移行为对碳磷分布的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
于2015年2月26-27日在香溪河库湾高岚河段拟多甲藻(Peridiniopsis)水华发生地昼夜监测其在水体中的垂直迁移,分别在6个时间段(8:00、12:00、16:00、20:00、0:00、4:00)分层取样分析拟多甲藻在水中的叶绿素a浓度、细胞密度、碳酸酐酶(CA)与碱性磷酸酶(AP)活性;分析总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、溶解性反应磷(SRP)与溶解性有机磷(DOP)浓度在水中的垂直分布.结果显示,水华发生期拟多甲藻为绝对优势种,监测的6个时段中,拟多甲藻呈显著的昼夜垂直迁移规律,正午12:00,表层细胞密度最大,可达5.2×10~6cells/L,凌晨0:00表层细胞密度最低,仅为0.4×10~6cells/L;TP与DTP浓度无垂直分布规律,但SRP与DOP浓度呈现显著的垂直分布规律,SRP浓度随水深增加而减小,DOP浓度随水深增加而增加;CA活性日间高于夜间,日间CA活性呈垂直分布规律,随水深增加而减小,但夜间无垂直分布规律;AP活性在水中昼夜呈极其显著的垂直分布规律,随着水深增加逐渐增加.相关性分析结果表明,拟多甲藻细胞密度与水深、DOP浓度呈极显著负相关,水深与CA和AP活性分别呈极其显著负相关与正相关,拟多甲藻细胞密度与CA和AP浓度分别呈极其显著正相关与负相关.因此,拟多甲藻的垂直迁移行为可能是对日间迁移至表层获取光能和无机碳来源、夜间迁移至水下获取磷源的一种适应. 相似文献
8.
建立尘埃等离子体中重力波的基本方程，推导尘埃等离子体中重力波的色散关系，分析地球极区中间层顶处尘埃等离子体层中的重力波特性，研究了重力波在电子密度垂直分层的尘埃等离子体中的反射. 结果表明尘埃等离子体改变了通常大气中的重力内波的色散关系，限制了小水平波数重力内波的传播，改变了波的能量特性，减小了重力波在不均匀大气中垂直向上传播时振幅的增长；在尘埃等离子体中传播时重力波可被电子密度垂直分层的结构反射而导致波能量的集中, 它产生的湍动所导致的空间电子密度的不均匀性分布是极区上空PMSEs的可能机制. 相似文献
9.
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. 相似文献
10.
本文给出GPS地面台网和掩星观测结合的时变三维电离层层析的原理、算法和基于实测数据的反演结果.反演结果的比较表明,联合地基GPS与掩星观测数据进行重建,电子密度整体图像的重建质量特别是其垂直结构的重建质量得到了明显改善.在平静日和磁暴期间两种条件下利用实测数据的重建结果表明,GPS地面台网和掩星观测结合的电离层层析可以获得电离层电子密度在高度-纬度-经度-时间四维空间中的变化.重建结果清晰地显示了磁暴期间电离层负相暴效应,表明结合GPS地面台网和掩星观测的时变三维电离层层析可以有效地监测扰动条件下的大尺度电离层结构. 相似文献
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《Journal of Atmospheric and Solar》2003,65(1):47-57
Ionospheric data observed in 30 stations located in 3 longitude sectors (East Asia/Australia Sector, Europe/Africa Sector and America/East Pacific Ocean Sector) during 1974–1986 are used to analyse the characteristics of semiannual variation in the peak electron density of F2 layer (NmF2). The results indicate that the semiannual variation of NmF2 mainly presents in daytime. In nighttime, except in the region of geomagnetic equator between the two crests of ionospheric equatorial anomaly, NmF2 has no obvious semiannual variation. In the high latitude region, only in solar maxima years and in daytime, there are obvious semiannual variations of NmF2. The amplitude distribution of the semiannual variation of daytime NmF2 with latitude has a “double-humped structure”, which is very similar to the ionospheric equatorial anomaly. There is asymmetry between the Southern and the Northern Hemispheres of the profile of the amplitude of semiannual variation of NmF2 and longitudinal difference. A new possible mechanism of semiannual variation of NmF2 is put forward in this paper. The semiannual variation of the diurnal tide in the lower thermosphere induces the semiannual variation of the amplitude of the equatorial electrojet. This causes the semiannual variation of the amplitude of ionospheric equatorial anomaly through fountain effect. This process induces the semiannual variation of the low latitude NmF2. 相似文献
12.
Rajat Acharya Bijoy Roy M.R. Sivaraman Ashish Dasgupta 《Journal of Atmospheric and Solar》2011,73(7-8):779-784
The total electron content (TEC) of the equatorial ionosphere is controlled by photochemical processes as well as the transport of the ionospheric plasma near the magnetic equator. The transport phenomenon is initiated by the vertical drift driven by the eastward electric field, which also drives the Equatorial Electrojet. The empirical relation between the Equatorial Electrojet and the anomaly component of the equatorial TEC has already been established. Taking this relation as a reference, a simplified physical model of the anomaly component of equatorial TEC is obtained as a function of Equatorial Electrojet. Influence of other factors like the solar incidence angle and the solar flux are also considered here and the extent of their influence are also investigated. This has been done using TEC data obtained from dual frequency GPS receivers during the low solar activity period of 2005. The derived model is based on the physics of the underlying fountain effect and matches with the observed empirical relation to a fair extent. Obtained results are found to corroborate with previous findings and these physical model values are found to have improved correlation with the observed data than the reference empirical relation. This establishes the conformity between the EEJ based ionospheric model and the physical phenomenon of the fountain effect. 相似文献
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本文从发电机理论出发,计算了一种波数为3、周期为两日的西行对称大气行星波风场所产生的电流及电场的全球分布以及随世界时的变化,并给出这种电场在不同经度随地方时的变化.这个电场沿磁力线传到F层后,将会对F层动力学过程起着重要的作用,可能是导致赤道异常两日波动的原因. 相似文献
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Longitudinal and local time variations in the structure of the equatorial anomaly under high solar activity in the equinox are considered according to the Intercosmos-19 topside sounding data. It is shown that the anomaly begins to form at 0800 LT, when the southern crest is formed. The development of the equatorial anomaly is associated with well-known variations in the equatorial ionosphere: a change in the direction of the electric field from the west to the east, which causes vertical plasma drift W (directed upward) and the fountain effect. At 1000 LT, both anomaly crests appear, but they become completely symmetrical only by 1400 LT. The average position of the crests increases from I = 20° at 1000 LT to I = 28° at 1400 LT. The position of the crests is quite strong, sometimes up to 15°, varies with longitude. The foF2 value above the equator and the equatorial anomaly intensity (EAI) at 1200–1400 LT vary with the longitude according to changes in the vertical plasma drift velocity W. At this time, four harmonics are observed in the longitudinal variations of W, foF2, and EAI. The equatorial anomaly intensity increases to the maximum 1.5–2 h after the evening burst in the vertical plasma drift velocity. Longitudinal variations of foF2 for 2000–2200 LT are also associated with corresponding variations in the vertical plasma drift velocity. The equatorial anomaly intensity decreases after the maximum at 2000 LT and the crests decrease in size and shift towards the equator, but the anomaly is well developed at midnight. On the contrary, after midnight, foF2 maxima in the region of the anomaly crests are farther from the equator, but this is obviously associated with the action of the neutral wind. At 0200 LT, in contrast to the morning hours, only the northern crest of the anomaly is clearly pronounced. Thus, in the case of high solar activity during the equinoxes, a well-defined equatorial anomaly is observed from 1000 to 2400 LT. It reaches the maximum at 2000 LT. 相似文献
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本文利用DMSP卫星测量数据和傅里叶分解和重构方法,研究了地磁平静期顶部电离层总离子密度(Ni)经度结构的多重波数特征及波数4的年变化、逐年变化、地方时差异和随倾角的变化.傅里叶分解和重构的结果表明,顶部电离层平均Ni的经度结构中同时含有以波数1至波数4为主的多重分量,不同波数分量的幅度和相位各不相同.对波数4分量的分析表明,波数4的幅度在春秋季最强,北半球夏季高于冬季;随太阳活动水平增强,波数4分量的幅度增高,至太阳活动高年幅度达到最高,此后随太阳活动水平降低而减小,与F10.7呈正相关;春秋季和北半球夏季波数4分量在傍晚最强,晚上和上午次之,黎明最弱,从09LT到21LT,波数4的相位依次滞后,暗示向东移动.分析还发现,日落期间波数4幅度依赖倾角,春秋季随倾角的变化呈双峰结构,两个极大出现在倾角±18°附近,暗示赤道等离子体喷泉效应对顶部电离层经度结构的控制作用. 相似文献
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Three-dimensional structures of the ionospheric dynamo currents are examined using the neutral winds in a general circulation model of the middle atmosphere at Kyushu University. A quasi-three-dimensional ionospheric dynamo model is constructed assuming an infinite parallel conductivity in the ionosphere. This model is able to simulate both the equatorial electrojet and the global Sq current system successfully. The simulated results reveal that the equatorial electrojet is confined in quite narrow latitudes around the equator accompanied with meridional current circulations and satisfies a non-divergent structure mainly within the E region. A vertically stratified double layered structure is seen in the east–west current density near the focus latitude of the global Sq current system. It is shown that the stratified structure mainly consists of the east–west Hall current associated with the eastward wind of zonal wavenumbers 1 and 2 in the lower altitudes and the westward wind of zonal wavenumber 2 in the upper altitudes. The day-to-day variation of the neutral winds can significantly vary the induced ionospheric dynamo current system, which is recognized as changes of the focus latitude and/or the maximum value of the equatorial electrojet. 相似文献
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E. S. Andreeva B. A. Anoshin V. E. Kunitsyn E. A. Leont’eva 《Geomagnetism and Aeronomy》2011,51(6):783-793
The outputs of the IRI-2001 and NeQuick ionospheric models are compared with radio tomographic (RT) images of the ionosphere
near the crest of the equatorial anomaly (EA) between Manila and Shanghai (about 850 cross sections overall). The values of
the slant total electron content measured in an RT experiment as opposed to the corresponding values derived from the IRI-2001
and NeQuick models are analyzed. A comparison of model cross sections and ionosonde measurements revealed discrepancies in
the critical frequencies of the ionospheric F2 layer, which were the strongest in the region of high spatial gradients close to the crest of the EA. The specific features
of the dynamics of the EA are discussed based on the results of the models and radio tomography. Our analysis has shown that
the IRI-2001 and NeQuick models mainly reproduce the “plasma fountain effect” but are incapable of recognizing the stable
structural features of the EA observed on RT reconstructions, for example, the daytime orientation of the mature core of the
EA parallel to geomagnetic field lines. A method to correct the IRI-2001 and NeQuick models in the vicinity of the EA crest
is suggested. 相似文献
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本文利用秘鲁和印度地磁台站的观测数据,结合全球电离层-热层模型的模拟结果,研究了地磁场强度的减弱对赤道电激流的地方时和经度分布的影响.这对理解地球空间天气和行星演化具有重要的科学意义.结果 表明,当地磁场强度减弱一半时,东向电激流和风发电机电场的峰值时间均提前1h,而低层大气潮汐使峰值时间延后了1h.其主要原因是,随着... 相似文献