电离层谷区不均匀体的地区特性和产生机制研究
批准号:
41374163
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
李国主
依托单位:
学科分类:
空间物理学
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
郝喜庆、常首民、李明、刘抗抗
中文摘要
分析研究电离层谷区不均匀体的区域发生特征、运动演化过程和产生机制,对认识电离层不稳定性过程有着重要的学术意义,同时也可为电离层动力学研究提供关键的电场信息。本项目拟利用三亚VHF相干雷达对电离层谷区不均匀体开展系统的实验观测与研究,分析谷区不均匀体随地方时和季节变化,不均匀体回波的单层/多层形态以及回波强度随时间短周期变化的规律,给出我国低纬谷区不均匀体的地区特性。结合雷达与频高图加密等观测,分析电离层E区、F区不均匀体有关的扰动和极化过程以及电离层背景条件变化对谷区不均匀体形成和演化的影响,揭示驱使不同地方时电离层谷区不稳定性发生的可能能量源。利用相干雷达多波束扫描和三维空间干涉观测,分析谷区不均匀体的空间结构形态和运动特征,考察谷区不均匀体东西向波束观测的差异性及其原因,通过与邻近经纬度的EAR和Gadanki雷达观测对比分析,探讨谷区不均匀体发生的纬度范围及其可能的影响机理。
英文摘要
Investigating the occurrence and evolution characteristics, and generation mechanisms of ionospheric valley region irregularities (VRI) is very important for the study of ionospheric plasma instability processes, and may provide crucial electric field measurement which plays an important role in ionospheric dynamics. The project will use the experimental observations of ionospheric field aligned irregularities performed by the Sanya VHF coherent radar, to investigate the local time and seasonal variations of VRI. Analysis on the single/multi layer structures and periodical variations of VRI echo intensity provides a chance to reveal the regional features of VRI in the Chinese low latitude region. Combined with the high-time resolution ionogram measurements, the project will investigate how the disturbance and polarization associated with the ionospheric E and F region irregularities, and the background ionospheric conditions affect the generation and evolution of VRI, and study what source energy drives the instability processes responsible for the generation of VRI. Further, using the radar multi beam steering measurements in geomagnetic east-west, together with the 3D interferometry, the project will investigate the spatial structures, movements and beam-dependant appearance of VRI, and perform a comparison with the EAR and Gadanki radar VRI observations. This will help to understand the possible mechanisms responsible for the latitudinal occurrence of VRI.
本项目利用三亚空间环境观测站的VHF相干散射雷达和电离层测高仪等自主设备,发展了三亚VHF雷达不同高度电离层不均匀体多波束扫描和空间干涉探测分析方法,对我国低纬电离层谷区不均匀体开展了系列实验观测和研究,取得如下科学认识:(1)我国低纬夜间/日落后谷区不均匀体的发生率和回波强度远大于白天;(2)发现夜间谷区不均匀体常伴随E区不均匀体减弱与同时的F区等离子体泡产生,提出赤道等离子泡分裂产生的极化电场抑制和触发低纬不同高度不均匀体的机制;(3)首次在远离磁赤道的北半球低纬也探测到白天谷区不均匀体,伴随同时的中间等离子体层现象,证实了白天谷区不均匀体与150 km密度层的直接关联,暗示白天谷区不均匀体出现的磁纬边界可能在13度;(4)发现日落前底部类型不均匀体薄层现象,不能用日落等离子体漩涡这一传统机制来解释,提出重力波风场驱使的等离子体梯度漂移不稳定性可能产生日落前不均匀体薄层。对白天的谷区不均匀体和底部类型不均匀体薄层现象,国际上至今仍缺乏完整合理的解释,将开展进一步研究。
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DOI:
10.1002/2014gl061478
发表时间:
2014
期刊:
Geophysical Research Letters
影响因子:
5.2
作者:
[Li Guozhu, Ning Baiqi, Wan Weixing, Reid I. M., Hu Lianhuan, Yue Xinan, Younger J. P., Dolman B. K.]
通讯作者:
Dolman B. K.
Shear in the zonal drifts of 3m irregularities inside spread F plumes observed over Sanya
三亚上空观测到的扩散F羽流内3米不规则带状漂移的剪切
DOI:
10.1002/2015ja021497
发表时间:
2015
期刊:
Journal of Geophysical Research-Space Physics
影响因子:
2.8
作者:
[Li Guozhu, Ning Baiqi, Liu Libo, Abdu M. A., Wan Weixing, Hu Lianhuan]
通讯作者:
Hu Lianhuan
DOI:
10.1002/2016ja023647
发表时间:
2017
期刊:
J. Geophys. Res. Space Physics
影响因子:
作者:
[Guozhu Li, Baiqi Ning, M.A. Abdu, Weixing Wan, Chi Wang, Guotao Yang, Kangkang Liu, Libo Liu, Chunxiao Yan]
通讯作者:
Chunxiao Yan
Longitudinal characteristics of spread F backscatter plumes observed with the EAR and Sanya VHF radar in Southeast Asia
EAR和三亚VHF雷达在东南亚观测到的扩散F后向散射羽流的纵向特征
DOI:
10.1002/jgra.50581
发表时间:
2013
期刊:
Journal of Geophysical Research - A: Space Physics
影响因子:
--
作者:
[Li Guozhu, Baiqi Ning, M. A. Abdu, Yuchi Otsuka, T. Yokoyama, M. Yamamoto, Libo Liu]
通讯作者:
Libo Liu
First observation of presunset ionospheric F region bottom-type scattering layer
首次观测到日落前电离层F区底部型散射层
DOI:
10.1002/2016ja023647
发表时间:
2017
期刊:
Journal of Geophysical Research-Space Physics
影响因子:
2.8
作者:
[Li Guozhu, Ning Baiqi, Abdu M. A., Wan Weixing, Wang Chi, Yang Guotao, Liu Kangkang, Liu Libo, Yan Chunxiao]
通讯作者:
Yan Chunxiao
共 12 条
南中国和东南亚地区电离层不均匀体特征与逐日变化研究
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批准号:42020104002
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项目类别:国际(地区)合作与交流项目
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资助金额:257万元
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批准年份:2020
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负责人:李国主
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依托单位:
流星尾迹小尺度结构的VHF相干散射雷达观测研究
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批准号:41174136
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2011
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负责人:李国主
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依托单位:
暴时东亚中低纬电离层不规则体变化特性研究
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批准号:40904038
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2009
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负责人:李国主
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依托单位:
国内基金
海外基金