中低纬电离层加热大尺度场向不均匀体的二维数值模拟

大功率高频泵波加热电离层中,泵波反射高度区域是除了D,E层外的另一个主加热区.文中将在磁子午面内建立中低纬度地区泵波加热电离层中泵波反射高度处的二维模型,分别给出早晚两个时间模拟加热结果.根据模拟结果可知,整个泵波反射高度区域电子温度强烈上升,而泵波反射点周围电子浓度反而下降,该电子浓度空洞沿磁力线上下区域内电子浓度小幅上升,呈现出明显的场向特征.夜间模拟加热效应比早上更加明显,夜间、早上模拟平面内最大电子浓度变化率分别为-13%和-36%,电子温度变化率分别为88%和22%.另外在早晚的模拟加热中,电 关键词： 中低纬度 高频加热 数值模拟     

地磁脉动信号的双谱分析

根据地磁脉动信号在更多情况下表现为非高斯的随机过程,提出采用高阶统计方法对地磁脉动信号进行分析处理,导出基于三经积量的双谱间接估计,并由此重构得到原随机信号的功率谱和其信号本身,结合实例说明了,双谱分析方法与传统的功率谱分析方法相比较,具有不可比拟的优越性。     

利用短波探测飞机目标的实验研究

利用自行研制的武汉电离层探测系统,使用改进的相位编码脉冲串信号,对武汉天河机场上空的飞机目标进行了探测.通过对回波的相干积累和谱分析,获得了机场上空的飞机目标回波,再利用时频分析方法得到了目标视向速度随时间的变化,并以此估计了目标的飞行状态.实验验证了利用相位编码脉冲体制短波雷达探测高速飞行目标的可行性,提出可使用时频分析方法来获取目标的运动特征.     

电离层ULF Alfvén谐振的空间测量

利用AUREOL-3卫星对空间ULF/ELF电场、磁场分量以及电子密度同步测量数据．通过对数据的高分辨率谱分析,首次得到电离层Alfven谐振器的谐振谱结构的空间直接测量结果．本文结果表明对于近似垂直与地磁场方向的电场扰动分量,其一阶本征谐振频率为7.8 Hz．二阶谐振频率为14 Hz,且存在SRS谱谐振结构．但对于磁场分量,仅在南北分量和垂直分量上发生谐振．而对水平东西方向的分量,在同一测量时间段内没有发生Alfven谐振现象．     

次声波在非均匀运动大气中非线性传播特性的研究

基于有限时域差分方法将大气中近似到二阶的非线性波动方程进行离散化,得到了数值模拟所采用的差分方程. 在此基础上,对线阵列辐射的脉冲声波在非均匀运动大气中的垂直和斜向传播进行了二维数值模拟,模拟了武汉地区(114:20°E, 30:37°N)在夏季和冬季UT=29000 s时开始传播的脉冲声波在不同时刻的声压分布. 模拟时通过采用Msise00和HWM93 两个大气模型,考虑了由于大气温度和密度变化以及大气风场存在所引起的大气不均匀性和运动性. 通过研究上述两季有风与无风条件下的声压差值p_r,可以发现:风场对次声波在传播中声压分布的影响较大;由于不同季节和不同传播距离上"有效声速"的不同,导致了两季p_r分布波形存在差异;风场对声波非线性传播的影响要远大于其对线性传播的影响. 关键词： 次声波传播 非均匀运动大气 有效声速     

大气风场和温度对无线电声波探测系统探测高度影响的数值研究

从声波扰动介质中的电波波动方程出发, 使用时域有限差分(FDTD)方法, 结合声波传播的FDTD 模型, 构建了描述声波和电波相互作用的数值模型, 并运用该模型分析风场和温度对无线电声波探测系统的探测高度的影响. 数值模拟结果表明: 温度与风场剖面的存在改变声波和电波散射回波的传播轨迹; 温度梯度剖面主要影响声波的传播速度, 风场剖面导致作为电波散射体的声波波阵面的偏移, 降低电波散射回波的强度并改变回波路径, 使得接收数据减少, 限制无线电声波探测系统的探测高度; 在强风背景下, 若降低声波散射体高度, 电波散射回波“聚束点”的偏移会有较大的改善, 但同时意味着探测高度的降低. 为了改善风场背景下无线电声波探测系统的探测高度, 可以使用双基地雷达或者增大接收天线面积等方法来实现.     

场向传播的内磁层哨声波对辐射带高能电子的共振扩散

基于高斯分布的哨声波谱密度分布、偶极子背景磁场模型以及建立在卫星观测数据基础上的半经验电子密度纬度分布模型,对于等离子体层顶以外区域(4≤L≤7),计算了准线性当地及弹跳平均电子共振扩散系数,并估算了与磁层哨声波回旋共振导致的辐射带电子损失及加速时间尺度.结果表明,波粒共振相互作用区域取决于电子能量、波谱分布、电子赤道抛射角以及当地电子密度及背景磁场.哨声波共振频率除了与以上5个参量有关外,还与地磁纬度有关.赤道哨声波主要影响较低能量辐射带电子的加速,中高纬度哨声波主要作用于较高能量辐射带电 关键词： 共振波粒相互作用 地球辐射带 哨声波 回旋共振加速及散射沉降