高層大氣風(fēng)場和溫度場是研究太陽和地磁活動引起的熱層暴和電離層暴、熱層-電離層耦合、以及高層大氣動力學(xué)非常重要的物理參數(shù)。高層大氣既是近地空間環(huán)境預(yù)報的重點區(qū)域,又是大多數(shù)衛(wèi)星軌道所在的區(qū)域,所以對高層大氣風(fēng)場和溫度的探測和研究具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。由于探測的困難和數(shù)據(jù)的缺乏,對于高層大氣風(fēng)場和溫度的認(rèn)識還非常有限,是目前國際上空間天氣研究的熱點課題。具有高分辨率和高靈敏度的Fabry-Perot干涉儀(FPI)被廣泛的應(yīng)用于中高層大氣氣輝的觀測中,通過觀測夜間所發(fā)生的OI 630.0 nm的微弱氣輝輻射,光譜儀可以獲取明暗相間的干涉圓環(huán)。所觀測到的干涉圓環(huán)圖樣包含有氣輝輻射層風(fēng)速引起的波長多普勒頻移信息和溫度引起的多普勒熱增寬的信息。通過對干涉條紋的處理,可反演出高層大氣風(fēng)速和溫度。本文主要是基于FPI干涉儀觀測的氣輝數(shù)據(jù)對反演大氣風(fēng)速和溫度的方法進行研究和對比。利用半徑法、完整的傅里葉級數(shù)描述法和非線性回歸擬合方法分別對安裝在河北省境內(nèi)國家天文臺興隆園區(qū)(40.2°N,117.4°E)的FPI所獲得的地基中高層大氣氣輝觀測數(shù)據(jù)進行風(fēng)速和溫度的反演。反演結(jié)果表明,半徑法只能反演出...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1干涉原理圖

圖2.1干涉原理圖Figure2.1Fabry-Perotinterferometerstructure行光，雖然所經(jīng)過的路程不同，但兩相鄰的透射光點時，彼此的光程差都相等（Huang，2012）。兩平為反射率，兩平行板間介質(zhì)的折射率為u,u為標(biāo)準(zhǔn)折射角，....

圖2.2透射強度隨反射率的變化

基于Fabry-Perot干涉儀氣輝觀測數(shù)據(jù)反演大氣風(fēng)速和溫度的研究干涉相長，表現(xiàn)為亮條紋,當(dāng)(m1/2)/干涉相m=1,2,3,4……..R、d、u、、有關(guān)，當(dāng)入射光為單色光，R、相當(dāng)于改變?nèi)肷浣牵�，其A()隨之改變。光源為單....

圖2.3自由光譜區(qū)對透射強度的影響

=0.04：圖2.3自由光譜區(qū)對透射強度的影響Figure2.3Theinfluenceoffreespectralregionontransmissionintensity2.3理想情況下的FPI干涉圖2.3.1多普勒展寬由于光源粒子的隨機熱....

圖2.4模擬的一維干涉圖

第2章干涉儀及其探測原理涉條紋發(fā)生頻移。測到的波長為:0(1v/c)…（風(fēng)速為0時的波長，c為光速，v為風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)速沿觀測方向時離觀測方向時取+。涉圖像的正演模型（2.31）式和（2.32式）即可畫出儀器函數(shù)和源函數(shù)卷積后的一圖2.4所示，其....

本文編號：4022638