基于新型指数定量的研究电离层扰动与地磁活动的关系
批准号:
41604136
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
19.0 万元
负责人:
陈洲
依托单位:
学科分类:
D0411.空间物理学
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
洪升、白波、李汤姆、钟志宏
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中文摘要
地磁活动常常会引起电离层的扰动,作为一种常见的空间天气现象,它会严重干扰短波通信,还会引起卫星信号发生突变,导致不可预知的方位误差,因此对其特征的研究将变的尤为重要。由于观测手段和历史资料的限制,早期主要以定性的理论研究为主,而定量上的研究还很欠缺。因此,本项目基于一种新型指数定量研究电离层扰动与地磁活动的时空关系。首先,利用空间分析方法研究在不同类型地磁活动条件下,指数所反映出的扰动的位置变化、分布类型、以及空间尺度,并试图建立它们的最佳参数组合在空间上的一种定量关系。然后,利用新型指数的全球分布特性计算它与地磁活动指数之间的空间相关系数,并根据分布特征研究其物理机制。最后,分析在不同时间尺度条件下空间相关系数的变化特征,并深入研究其中具有显著变化特征的时间尺度,分析电离层扰动在该条件下可能的控制因素。这些定量结果将会加深对电离层扰动与地磁活动时空关系的理解,约束和验证现有的理论模型。
英文摘要
Geomagnetic activity usually cause Ionospheric disturbance, as a common space weather phenomenon, which often interfere with short wave communication seriously, would also cause the satellite signal mutation, which finally lead to unpredictable azimuth error. So understanding of evolution law and characteristics of ionospheric disturbance is of great significance to research into space weather. Due to the limitation of observation techniques and historical data, early research is main focus on theoretical and qualitative study, but few in quantitative research. So this project intends to base on a kind of new index to quantitatively study the time-space relationship between ionosphere disturbance and geomagnetic activity. First, by using the space analysis method under the condition of different type of geomagnetic activity, to study its change of position, distribution pattern, and spatial scales. Try to establish a quantitative relationship of their optimal parameter combination in time and space. Then, due to the global distribution characteristics of the index, the spatial-correlation coefficients can be obtained by calculating the relationship between the index and geomagnetic activity index, and according to its distribution characteristics to study the physical mechanism. Finally, analyze the variation of spatial-correlation coefficients under the condition of different time scales. After that, further study the time scale with significant change, and study its possible control factors under the condition. These quantitative results will deepen the understanding of the relationship between ionospheric disturbance and geomagnetic activity, and constraint and validate the existing theoretical model.
本项目主要是利用基于白谱法构建的新型指数研究不同条件下地磁活动引起电离层扰动的差异性,同时采用空间分析方法研究指数所反映的电离层扰动的空间分布特征。并通过构建电离层扰动指数来研究在不同地磁活动条件下的变化特征,研究明白谱法构建的指数能够非常有效且精确的提取由地磁活动造成的电离层扰动,该指数构建方法也将是一种潜在的技术来研究其他地球物理驱动源(如台风)对电离层的作用。另一方面,深入的研究由地磁活动控制的电离层长期变化趋势以及短期弱响应成因,分析不同时间尺度上电离层扰动受到地磁活动控制的全球分布特征。用定量结果约束和验证现有的与地磁活动相关的电离层扰动的理论模型,以增进对其的演化过程的理解。研究表明,短期的地磁活动的暴前条件会引显著影响电离层对相邻磁暴的响应效果。而长期地磁活动作用,在不同的太阳活动周期有着显著的差异,并且在太阳活动下降期,地磁活动的作用效果通常达到了最高水平。在太阳活动高年,地磁活动作用效果较强但不稳定。而在太阳活动低年和上升期,地磁活动作用效果很弱。.本项目的科学意义是不仅可能会对暴时小尺度电离层扰动的动力学过程有着深入的认识,以及探究出新的空间天气预报方法。另外,研究成果将具有重要的应用价值,所获得的暴时指数将可应用于业务性的空间天气预报,面向用户的空间天气服务产品的、精细化程度、实用性都会有显著的提高,从而提升空间天气学及其相关应用在经济社会和国家安全方面的重要作用。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
The 2D features of tropical cyclone Usagi's effects on the ionospheric total electron content
热带气旋“兔”对电离层总电子含量影响的二维特征
DOI:10.1016/j.asr.2018.05.022
发表时间:2018
期刊:Advances in Space Research
影响因子:2.6
作者:Zhao Yuxin;Mao Tian;Wang Jing-Song;Chen Zhou
通讯作者:Chen Zhou
Extraction of the geomagnetic activity effect from TEC data: A comparison between the spectral whitening method and 28 day running median
从TEC数据中提取地磁活动效应:光谱白化方法与28天运行中值的比较
DOI:10.1002/2016ja023412
发表时间:2017-03
期刊:Journal of Geophysical Research-Space Physics
影响因子:2.8
作者:Chen Zhou;Wang Jing-Song;Deng Yue;Huang Chun-Ming
通讯作者:Huang Chun-Ming
Study on the relationship between the residual 27 day quasiperiodicity and ionospheric Q disturbances
剩余27天准周期性与电离层Q扰动关系研究
DOI:10.1002/2016ja023195
发表时间:2017-02
期刊:JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS
影响因子:2.8
作者:Chen Zhou;Wang Jing Song;Deng Xiaohua;Deng Yue;Huang Chun Ming;Li Hai Meng;Wu Zhi Xu
通讯作者:Wu Zhi Xu
DOI:--
发表时间:2017
期刊:空间科学学报
影响因子:--
作者:赵瑜馨;毛田;陈洲;王劲松
通讯作者:王劲松
Improvement of a Deep Learning Algorithm for Total Electron Content Maps: Image Completion
全电子含量图深度学习算法的改进:图像补全
DOI:10.1029/2018ja026167
发表时间:2019-01-01
期刊:JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS
影响因子:2.8
作者:Chen, Zhou;Jin, Mingwu;Huang, Chun-Ming
通讯作者:Huang, Chun-Ming
基于白谱法和深度学习的条件生成对抗网络构建暴时全球电离层TEC扰动模型
- 批准号:41974183
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:陈洲
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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