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．     

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     

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.     

大气声波超视距传播的射线追踪

基于射线声学的基本原理,利用MSISE-00和HWM93两个模型建立了在真实大气环境中声波传播的模型.模拟了长春、酒泉和泉州在不同季节时,地面声源出射声线的轨迹.数值模拟结果表明,大气声波的超视距传播,是大气温度场与风场控制的结果,且这种超视距传播的声信道比较稳定,其反射高度近似在50 km或120 km.当声波反射高度在50 km以下时,单跳传播距离约为250 km.该声线模型可以精确地估计大气声波传播的路径.     

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。     

基于卷积神经网络的高压电缆局部放电信号分类

尽早发现高压电缆局部放电信号类型并采取相应措施,对于有效避免绝缘系统遭受破坏至关重要.针对高压电缆中4类常见的典型缺陷产生的局部放电信号,本文提出一种基于卷积神经网络的高压电缆局部放电信号分类方法.首先构建缺陷模型,采集4类缺陷的局部放电信号作为样本,并用电压幅值-相位谱图作为输入数据集;然后利用多层卷积核进行特征提取...     

低纬电离层人工调制所激发的ELF波射线追踪

通过大功率极低频(ELF)/甚低频(VLF)高频调幅波能有效地扰动低电离层电流, 形成等效的ELF/VLF电离层虚拟天线,辐射ELF/VLF波, 所辐射出的低频信号能够传播进入到磁层,对其传播特性的研究对于理解辐射带高能电子沉降具有重要意义.本文基于磁层射线追踪理论,通过数值模拟得到在低纬地区所激发出的ELF波在磁层中的射线路径,并对其特征进行分析.数值模拟结果表明, 从低纬激发的ELF波在南北半球来回弹跳,并逐渐传播到更远处,对于不同频率的ELF波, 频率越高,传播距离越近,频率越低,传播距离越远,在传播过程中, ELF波会逐渐倾向于在一个固定的磁层区域附近来回反射,在此过程中波法向角也逐渐变为90°,射线方向倾向于沿着背景磁场方向传播.