高緯電離層電導(dǎo)率及電波閃爍特性研究.pdf

1、本文以電離層電動(dòng)力學(xué)基本特征和隨機(jī)介質(zhì)中的電波傳播理論為出發(fā)點(diǎn)，圍繞空間環(huán)境參量，如太陽活動(dòng)和地磁活動(dòng)，對(duì)高緯電離層電導(dǎo)率和電波閃爍的局地和全域變化特性進(jìn)行了研究。本文的主要工作內(nèi)容如下：
　　1、利用電離層中電流密度的表達(dá)式和粒子的動(dòng)量方程，對(duì)垂直于磁力線方向上的裴德森(Pedersen)電導(dǎo)率和霍爾(Hall)電導(dǎo)率進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了電導(dǎo)率隨空間環(huán)境參數(shù)的變化特性以及高度積分電導(dǎo)率的全域形態(tài)特性。
　　2、利用電離層

2、自洽模型，結(jié)合沉降粒子能譜分布形式（麥克斯韋能譜分布和修正麥克斯韋能譜分布），從理論分析和數(shù)值模擬兩方面，研究了粒子沉降對(duì)極區(qū)電離層高度積分電導(dǎo)率的影響。結(jié)果表明：粒子沉降對(duì)極區(qū)電導(dǎo)率的影響主要由沉降電子平均能量決定。
　　3、應(yīng)用Rino等人提出的相位功率譜理論及其相位屏理論，將電離層經(jīng)驗(yàn)參考模型、不規(guī)則體各向異性模型和電波傳播模型理論三者相結(jié)合，數(shù)值模擬了地理坐標(biāo)下的閃爍指數(shù)4S，以及4S的季節(jié)變化形態(tài)。同時(shí)，討論了磁擾活動(dòng)對(duì)

3、閃爍指數(shù)的影響；另外，為了進(jìn)一步了解高緯電離層閃爍的發(fā)生機(jī)制。采用INGV(Istituto Nazionale di Geofisica e vulcanologia)電離層閃爍監(jiān)測(cè)網(wǎng)GISTM提供的2003年北半球高緯電離層振幅閃爍指數(shù)和相位閃爍指數(shù)，利用 GBSC統(tǒng)計(jì)算法對(duì)高緯閃爍發(fā)生率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)研究。結(jié)果表明：高緯電波閃爍強(qiáng)度比較弱，發(fā)生率較小。而且高緯振幅閃爍對(duì)地磁活動(dòng)的響應(yīng)極其敏銳；研究高緯電離層TEC的變化梯度對(duì)預(yù)報(bào)電波閃