極區(qū)電離層是日地能量耦合系統(tǒng)中承上啟下的重要一環(huán),地球磁力線在極區(qū)幾近垂直進(jìn)出并向太空開放。因而,各類太陽風(fēng)-磁層-電離層耦合動力學(xué)過程能沿著磁力線映射到極區(qū)電離層,使得極區(qū)電離層伴隨有大尺度對流、粒子沉降等復(fù)雜的動力學(xué)過程,并出現(xiàn)各種不同尺度的不均勻體,例如:暴時密度增強(qiáng)(Storm Enhanced Density,簡稱:SED),舌狀電離區(qū)(Tongue of Ionization,簡稱:TOI),極蓋區(qū)等離子體云塊(polar cap patch),極光橢圓(auroral oval),中緯等離子體槽區(qū)(middle-latitude trough)等等。這些不均勻體邊緣常常在各類不穩(wěn)定過程的作用下形成眾多微小尺度的不均勻體,進(jìn)而引起電離層閃爍,使得極區(qū)電離層成為地球上兩大閃爍高發(fā)區(qū)之一。近年來,隨著人類航空航天活動的日益頻繁和因全球變暖而對北極航道等的迫切需求,人類對極地通訊、導(dǎo)航、定位等的要求越來越急切,因而,對極區(qū)電離層擾動和閃爍的監(jiān)測需求也越來越強(qiáng)烈。在此背景下,極區(qū)電離層中不同尺度不均勻體研究及其引起的電離層閃爍監(jiān)測、建模等工作,日益成為國際熱點(diǎn)課題。本文圍繞極區(qū)電離...

【文章頁數(shù)】：186 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３：?ＤＥ－１提供的極光橢圓觀測圖及同時段地面觀測的電子密度對照圖

樣能夠輻射可見光。這些輻射的可見光可以形成肉眼可見的極光。Ｄｙｎａｍｉｃｓ??Ｅｘｐｌ〇ｒｅｒ－ｌ（ＤＥ－ｌ）衛(wèi)星成像儀從數(shù)千公里高度看向地球，提供全球視野的極光??圖像，如圖１．３所示，覆蓋整個極區(qū)。極光的增強(qiáng)、衰落等復(fù)雜變化與來自于太??陽風(fēng)的能量輸入、地球磁層內(nèi)的能量儲存及....

圖１．６：極區(qū)電離層等離子體漂移速度ＤＭＳＰ衛(wèi)星觀測值

?、６０〇??｛＾）??２４??圖１．５：南向／ＭＦ條件下，北半球極蓋區(qū)及極光橢圓電離層電場及其引起的雙渦??對流結(jié)構(gòu)示意圖。引自Ｍ／ｃ／ｍｄ?Ｃ．?Ａ＞／／ｙ?（１９８９）。??Ｎｏｒｔｈｅｒｎ?Ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｅ?Ｓｏｕｔｈｅｒｎ?Ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｅ??１２?Ｊａｎｕａｒ....

圖１．７：太陽風(fēng)和地球磁場相互作用形成的電流和電場分布結(jié)構(gòu)圖

?、６０〇??｛＾）??２４??圖１．５：南向／ＭＦ條件下，北半球極蓋區(qū)及極光橢圓電離層電場及其引起的雙渦??對流結(jié)構(gòu)示意圖。引自Ｍ／ｃ／ｍｄ?Ｃ．?Ａ＞／／ｙ?（１９８９）。??Ｎｏｒｔｈｅｒｎ?Ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｅ?Ｓｏｕｔｈｅｒｎ?Ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｅ??１２?Ｊａｎｕａｒ....

圖１．９：極區(qū)電離層雙渦對流結(jié)構(gòu)及不均勻體概要圖

當(dāng)南向／Ａ／ＦＢＺ突然跳變?yōu)槿醣毕驎r，極蓋區(qū)等離子體云塊離開原來的運(yùn)動??方向，沿著在昏側(cè)新形成的反向尾瓣對流結(jié)構(gòu)運(yùn)動，直至快速消失（圖丨??ｅ：））。這一新對流結(jié)構(gòu)的形成與尾瓣重聯(lián)相關(guān)（圖１．１％））。這一過程與經(jīng)典的極??蓋區(qū)等離子體云塊在雙渦對流結(jié)構(gòu)屮逆陽運(yùn)動完全不同。這些....

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