Properties of large-scale TIDs observed in Central China

This paper investigates the large scale travelling ionospheric disturbances (LSTIDs) using the observation data of an HF Doppler array located in Central China. The data observed in a high solar activity year (year 1989) are analyzed to obtain the main propagation parameters of LSTIDs such as period, horizontal phase velocity and propagating direction. Results are outlined as follows: Most of the LSTIDs propagate southward; others tend to propagate northward, mostly in summer; dispersion of most LSTIDs is matched with that of Lamb pseudomode, while others have the dispersion of long period gravity wave mode. The horizontal phase velocities of these two modes are about 220 and 450 m/s respectively. The analysis shows that LSTIDs are strongly pertinent to solar activity and space magnetic storms; thus the results presented here are significant for the research of ionospheric weather in mid-low latitude region.     

Focusing-defocusing phenomena of radio echo signal after passage of the morning solar terminator

Summary Campaign results of high-repetition ionospheric soundings, performed at the ionospheric station of Rome using a Digisonde 128P, are presented. We introduce an index derived from run rapid ionograms that can be used to detect oscillations of isodensity surfaces ofF ionospheric region started by morning solar terminator.     

背景电离层半球不对称特征研究

由于背景电离层关于磁赤道存在南北不对称,可能对赤道电离层中的等离子体不稳定性过程产生影响,背景电离层参数的变化可能作为不规则结构出现和闪烁发生的前兆.本文利用通量管积分方法,研究背景电离层电子密度和Pedersen电导率的半球不对称特征,发现积分电子密度N和积分Pedersen电导率〖AKΣ～9〗P以及F区积分电导率〖AKΣ～9〗FP与E区和F区积分电导率之和〖AKΣ～9〗E+FP的比值〖AKΣ～9〗FP/〖AKΣ～9〗E+FP的不对称强度随季节和太阳活动的变化规律与实验观测的不规则结构和闪烁活动的变化规律存在联系.这表明背景电离层电子密度和Pedersen电导率的分布对不规则结构和闪烁活动的出现有重要影响,表征积分电子密度和积分Pedersen电导率不对称强度的参数IN和IP可作为一种应用于电离层闪烁预报系统的预报指数.     

积分电导率对广义R-T不稳定性的影响

从质量和电荷守恒方程出发,利用通量管积分方法,导出了背景电导率存在空间梯度时R-T不稳定性线性增长率的表达式,分析和估计了E区Pedersen电导率和电导率的空间梯度对线性增长率的影响。结果表明:F区积分Pedersen电导率与E区和F区积分Pedersen电导率之和的比值与线性增长率呈显著的正相关,有限的E区Pedersen电导率可显著抑制F区不规则结构的生成和发展。通量管积分Pedersen电导率的纬圈梯度对线性增长率的影响可达约35%以上,是控制夜间电离层不规则结构生成和发展的一种重要因素。     

人工扰动电离层仿真系统的设计与实现

设计并开发了一种人工扰动电离层仿真系统．建立了数值模型，规划出系统总体构造，在实现过程中引入VC、VF混合编程的概念，以达到两种语言优势互补的目的．文中详细论述了VC、VF混合编程对于数据的处理，生成Fortran的动态链接库，以及在VC中调用生成库的技术．通过仿真模拟，得出了电离层加热过程中电子密度、电子温度等随时间演化的规律，及发射电波频率、功率对加热效果的影响．试用证明，该系统有效地模拟了电离层人工扰动的状态，为在我国实施加热工程提供了可靠的科学依据．     

一种双模式短波对数周期天线设计

为了适应电离层传播特性,使短波天线更好地与电离层环境匹配,进行大纵深覆盖,设计了一种双模式短波对数周期天线.天线在垂直方向上由两层水平极化对数周期天线构成,通过同相和反相两种激励模式,使得天线能够同时形成低仰角辐射和高仰角辐射.理论仿真和实际测试表明:双模式短波对数周期天线在6～30 MHz频带内,两种模式的电压驻波比...     

低频天波传播预测与低电离层模式参数的测定

在理想化的均匀球面通过进一步地与具有突变边界的均匀各向同性同心球面电离层条件下的LF天波全波解的基础上，考虑由海陆之差引起的地面导电率的变化、大气和低电离层的不均匀性以及由地磁场引起的各向异性特性等因素的影响，推导出了较严格预测实际地与低电离层条件下场强与传播相延精确预测的完善公式。 给出了一些低电离层模式参数的实测结果。这些模式参数为参考高度h0、参考浓度N0与梯度参数α。由罗兰－C天波信号场强与相位的精细测量数据求得的。     

短波通信频率互易性分析与探讨

文中针对短波通信联络中存在通信频率单向通的问题,首先分析了影响电离层互易性的因素;然后采用ITS仿真软件进行了不同距离和不同方向的双向链路仿真。仿真结果表明同一通信频率在双向链路的传播模式、仰角、电离层反射高度完全一致,并分析了原因;最后在介绍了短波天波链路场强预测方法的基础上分析了系统发射功率、天线、本地噪声等各种影响因素,得出不同条件下短波通信频率互易性的结论。     

扩展F全球分布特点的理论分析

考虑到我国区域电离层扩展F发生的物理机制和相关因素以及观测数据的可获取性,利用适宜于时间序列预测的长短期记忆网络建立了我国不同区域电离层扩展F事件的预测模型,对未来3 h是否会发生扩展F事件进行预测。以处于我国典型纬度地区的满洲里、北京、海口站为例,利用2015和2016年测试数据集对模型预测精度进行了检验,满洲里、北京、海口站平均准确率分别为92.4%、95.3%、96.0%,平均精确率分别为75.0%、61.2%、62.6%,平均召回率分别为73.0%、50.6%、31.5%。由此可见：在某些情况下,比如在低纬度地区的海口站,模型的召回率较低;除此之外,所建立的扩展F模型在多数情况下具有较高的预测能力。     

高功率微波在低电离层中的互作用效应分析

高功率微波在低电离层中传输时会产生非线性效应。分析了低电离层中HPM的互作用效应,推导了HPM在低电离层中传输的互作用因子同初始场强和微波频率的关系,并对不同条件下振幅交调深度同两个脉冲的延迟时间之间的关系进行了理论研究与数值模拟。结果表明：改变脉冲的延迟时间,振幅交调深度的变化规律也随之改变;为了减少吸收衰减,低电离层中传输的HPM电波的干扰波电场初始振幅与特征等离子体电场振幅的比值应保持在10以下。