TLEs的輻射特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-31 00:33
中高層大氣瞬態(tài)發(fā)光事件(TLEs)是由對(duì)流層閃電向上誘發(fā)的,發(fā)生于活躍雷暴云上空平流層和中間層之間的一類快速大氣放電現(xiàn)象,具有復(fù)雜的紅外、可見和紫外輻射特征,對(duì)飛行器和航天器存在著潛在的影響和危害。論文基于Boltzmann方程和碰撞理論,針對(duì)TLEs的體輻射和傳輸輻射問題,進(jìn)行了理論計(jì)算及實(shí)例驗(yàn)證,最后探討了TLEs對(duì)臨近空間飛行器探測(cè)的影響。主要工作和研究結(jié)果如下:(1)依據(jù)碰撞理論分析了被電場(chǎng)加速的電子與氣體分子間的碰撞過程以及由碰撞而產(chǎn)生的激發(fā)、離解、電離和躍遷等物理過程;并基于Boltzmann方程,建立了激發(fā)率、體輻射強(qiáng)度和傳輸輻射計(jì)算方法。(2)基于簡(jiǎn)化的準(zhǔn)靜電場(chǎng)模型,在典型的放電條件下,計(jì)算了TLEs的典型發(fā)射帶1PN2、2PN2、LBH N2、Meinel和1N的體輻射強(qiáng)度。研究表明,TLEs具有遠(yuǎn)紫外至近紅外波段的輻射,且具有多個(gè)輻射峰值,與觀測(cè)結(jié)果較為一致;TLEs的體輻射強(qiáng)度隨準(zhǔn)靜電場(chǎng)和大氣參數(shù)變化。(3)利用MODTRAN大氣輻射傳輸模型計(jì)算軟件Pc Mod Win探討了大氣光譜透過率和TLEs經(jīng)不同路徑傳輸后的體輻射強(qiáng)度。計(jì)算表明,經(jīng)觀測(cè)天頂角為80o的路徑...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 TLEs簡(jiǎn)介
1.2 論文研究意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 TLEs的觀測(cè)研究現(xiàn)狀
1.3.2 TLEs的發(fā)光光譜研究現(xiàn)狀
1.4 論文的主要工作與章節(jié)安排
第二章 雷暴云準(zhǔn)靜電場(chǎng)與大氣參數(shù)
2.1 雷暴云準(zhǔn)靜電場(chǎng)
2.1.1 準(zhǔn)靜電場(chǎng)產(chǎn)生的物理過程
2.1.2 可能產(chǎn)生TLEs的閃電
2.2 準(zhǔn)靜電場(chǎng)模型
2.2.1 準(zhǔn)靜電場(chǎng)建模理論
2.2.2 點(diǎn)電荷準(zhǔn)靜電場(chǎng)模型
2.3 大氣參數(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 TLEs的輻射計(jì)算方法
3.1 電子能量分布函數(shù)
3.1.1 電子能量分布函數(shù)的計(jì)算
3.1.2 點(diǎn)電荷準(zhǔn)靜電場(chǎng)對(duì)應(yīng)的電子能量分布函數(shù)
3.2 TLEs的光輻射計(jì)算
3.2.1 激發(fā)率的計(jì)算
3.2.2 體輻射強(qiáng)度的計(jì)算
3.2.3 經(jīng)大氣衰減后的體輻射強(qiáng)度的計(jì)算
3.3 本章小結(jié)
第四章 Red Sprites的輻射特性
4.1 Red Sprites的體輻射強(qiáng)度
4.1.1 體輻射強(qiáng)度的分布特性
4.1.2 體輻射強(qiáng)度的影響參數(shù)
4.2 TLEs 輻射的大氣透過率
4.3 本章小結(jié)
第五章 TLEs對(duì)臨近空間飛行器探測(cè)的影響
5.1 TLEs對(duì)臨近空間飛行器紅外探測(cè)的影響
5.1.1 臨近空間飛行器的紅外輻射特性
5.1.2 紅外探測(cè)方法
5.1.3 TLEs對(duì)紅外探測(cè)的影響
5.2 TLEs對(duì)臨近空間飛行器紫外探測(cè)的影響
5.2.1 臨近空間飛行器紫外輻射特性
5.2.2 紫外探測(cè)方法
5.2.3 TLEs對(duì)紫外探測(cè)的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果與發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3110435
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 TLEs簡(jiǎn)介
1.2 論文研究意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 TLEs的觀測(cè)研究現(xiàn)狀
1.3.2 TLEs的發(fā)光光譜研究現(xiàn)狀
1.4 論文的主要工作與章節(jié)安排
第二章 雷暴云準(zhǔn)靜電場(chǎng)與大氣參數(shù)
2.1 雷暴云準(zhǔn)靜電場(chǎng)
2.1.1 準(zhǔn)靜電場(chǎng)產(chǎn)生的物理過程
2.1.2 可能產(chǎn)生TLEs的閃電
2.2 準(zhǔn)靜電場(chǎng)模型
2.2.1 準(zhǔn)靜電場(chǎng)建模理論
2.2.2 點(diǎn)電荷準(zhǔn)靜電場(chǎng)模型
2.3 大氣參數(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 TLEs的輻射計(jì)算方法
3.1 電子能量分布函數(shù)
3.1.1 電子能量分布函數(shù)的計(jì)算
3.1.2 點(diǎn)電荷準(zhǔn)靜電場(chǎng)對(duì)應(yīng)的電子能量分布函數(shù)
3.2 TLEs的光輻射計(jì)算
3.2.1 激發(fā)率的計(jì)算
3.2.2 體輻射強(qiáng)度的計(jì)算
3.2.3 經(jīng)大氣衰減后的體輻射強(qiáng)度的計(jì)算
3.3 本章小結(jié)
第四章 Red Sprites的輻射特性
4.1 Red Sprites的體輻射強(qiáng)度
4.1.1 體輻射強(qiáng)度的分布特性
4.1.2 體輻射強(qiáng)度的影響參數(shù)
4.2 TLEs 輻射的大氣透過率
4.3 本章小結(jié)
第五章 TLEs對(duì)臨近空間飛行器探測(cè)的影響
5.1 TLEs對(duì)臨近空間飛行器紅外探測(cè)的影響
5.1.1 臨近空間飛行器的紅外輻射特性
5.1.2 紅外探測(cè)方法
5.1.3 TLEs對(duì)紅外探測(cè)的影響
5.2 TLEs對(duì)臨近空間飛行器紫外探測(cè)的影響
5.2.1 臨近空間飛行器紫外輻射特性
5.2.2 紫外探測(cè)方法
5.2.3 TLEs對(duì)紫外探測(cè)的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果與發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3110435
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