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南京地区低电离层加热效应的初步模拟

地球物理学报 2014年第11期57卷 3642-3649页

作者：孟兴方涵先解放军理工大学气象海洋学院南京211101

从电子能量方程和连续性方程出发,利用国际参考电离层(IRI-2007)和中性大气模型(NRLMSISE-00)得出背景参数,数值计算了大功率无线电波加热南京地区低电离层的电子温度和电子密度扰动幅度,并对比了不同加热条件下的电离层扰动效应.结果表... 详细信息

从电子能量方程和连续性方程出发,利用国际参考电离层(IRI-2007)和中性大气模型(NRLMSISE-00)得出背景参数,数值计算了大功率无线电波加热南京地区低电离层的电子温度和电子密度扰动幅度,并对比了不同加热条件下的电离层扰动效应.结果表明,大功率无线电波入射到电离层后,与等离子体相互作用,能够有效造成电子温度的升高而产生电子温度扰动;由于电子温度升高,等离子体碰撞频率增加且电子的复合系数减小,导致电子密度扰动;电子温度和电子密度的扰动幅度随着加热时间的推移而减小,即扰动逐渐趋于饱和;电子温度扰动的弛豫时间尺度为微秒量级,电子密度扰动的弛豫时间尺度为毫秒量级;在欠密加热条件下,X波模比O波模更容易吸收.

关键词：大功率无线电波低电离层电子温度电子密度

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大功率无线电波斜向加热低电离层

电波科学学报 2012年第5期27卷 973-978页

作者：方涵先汪四成杨升高翁利斌徐振中解放军理工大学气象学院江苏南京211101 中国科学院空间天气学国家重点实验室北京100190

基于电子能量方程、连续性方程建立了大功率无线电波斜向加热低电离层的物理模型,数值计算了加热前后电离层电子温度和密度的变化,并对比了不同加热条件下的电离层扰动幅度。结果表明:1)大功率电波斜向射入电离层后,与等离子体相互作用... 详细信息

基于电子能量方程、连续性方程建立了大功率无线电波斜向加热低电离层的物理模型,数值计算了加热前后电离层电子温度和密度的变化,并对比了不同加热条件下的电离层扰动幅度。结果表明:1)大功率电波斜向射入电离层后,与等离子体相互作用,能够有效造成电子温度和密度的扰动,为达到与垂直加热相同的扰动幅度,需要更高的入射功率;2)在其他相同条件下,入射频率越高,造成的电子温度扰动幅度越小;X波模加热造成的扰动幅度大于O波模,在电离层传播时X波模要比O波模容易吸收;3)入射仰角越高,加热的扰动幅度越大,在垂直加热时电子温度的最大扰动幅度可达45%,而以45°仰角入射时最大幅度约为18%。

关键词：大功率无线电波斜向加热低电离层

低频端超宽谱HPM在低电离层中的自作用效应分析

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北京邮电大学学报 2009年第2期32卷 43-46页

作者：余道杰芈小龙王建民张长峰牛忠霞信息工程大学信息工程学院郑州450002 信息工程大学理学院郑州450001 海军后勤部卫生部北京100841

基于电波电离层传播基本理论和高功率微波大气传输机理,讨论了低频端超宽谱高功率微波(HPM)低电离层中的自作用效应,得到了强场条件下自作用因子表达式,分析了强场条件下电场强度、电波频率、电子碰撞频率、电子密度、传播距离等参数对... 详细信息

基于电波电离层传播基本理论和高功率微波大气传输机理,讨论了低频端超宽谱高功率微波(HPM)低电离层中的自作用效应,得到了强场条件下自作用因子表达式,分析了强场条件下电场强度、电波频率、电子碰撞频率、电子密度、传播距离等参数对自作用效应的影响.仿真结果表明,初始场强振幅大、频率高、电子密度越大、传输距离越远,自作用效应越明显.

关键词：高功率微波低电离层超宽谱自作用效应

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无线电窄波束在低电离层中的聚焦和散焦

强激光与粒子束 2007年第5期19卷 811-814页

作者：饶育萍林竞羽牛忠霞解放军信息工程大学信息工程学院郑州450002

推导了无线电窄波束在电离层中传输的非线性几何光学方程,分析了无线电窄波束在低电离层中传输的聚焦和散焦原理,推导出了散焦参数和聚焦参数的计算公式,研究了无线电窄波束在低电离层中传输的散焦现象,讨论了电波频率和功率对发散波束... 详细信息

推导了无线电窄波束在电离层中传输的非线性几何光学方程,分析了无线电窄波束在低电离层中传输的聚焦和散焦原理,推导出了散焦参数和聚焦参数的计算公式,研究了无线电窄波束在低电离层中传输的散焦现象,讨论了电波频率和功率对发散波束宽度的影响。计算结果表明:低电离层主要表现为一种散焦介质,使电波波束发散,当电波频率较低并且功率较大时,波束散焦现象非常明显,使到达目标点的功率密度大幅度降低,而当频率达到数GHz时,波束散焦现象很微弱。

关键词：窄波束低电离层聚焦散焦

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高功率微波在低电离层中的互作用效应分析

强激光与粒子束 2007年第6期19卷 961-965页

作者：王磐侯德亭牛忠霞郭杰宋航解放军信息工程大学信息工程学院郑州450002

高功率微波在低电离层中传输时会产生非线性效应。分析了低电离层中HPM的互作用效应,推导了HPM在低电离层中传输的互作用因子同初始场强和微波频率的关系,并对不同条件下振幅交调深度同两个脉冲的延迟时间之间的关系进行了理论研究与数... 详细信息

高功率微波在低电离层中传输时会产生非线性效应。分析了低电离层中HPM的互作用效应,推导了HPM在低电离层中传输的互作用因子同初始场强和微波频率的关系,并对不同条件下振幅交调深度同两个脉冲的延迟时间之间的关系进行了理论研究与数值模拟。结果表明:改变脉冲的延迟时间,振幅交调深度的变化规律也随之改变;为了减少吸收衰减,低电离层中传输的HPM电波的干扰波电场初始振幅与特征等离子体电场振幅的比值应保持在10以下。

关键词：高功率微波低电离层互作用效应振幅交调深度短脉冲

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低电离层中的行星波扰动及其垂直传播

空间科学学报 1995年第2期15卷 148-155页

作者：黄泽荣李文涛阮雪琴中国科学院武汉物理研究所

根据武昌电离层观象台接收的罗兰－ＣＬＦ无线电波的传播资料，利用小波分析方法，研究了１９８５年和１９８６年冬季的低电离层中的行星波扰动及其垂直传播．结果表明：（１）两个冬季中，在７５ｋｍ和９５ｋｍ高度上，均存在明显的行... 详细信息

根据武昌电离层观象台接收的罗兰－ＣＬＦ无线电波的传播资料，利用小波分析方法，研究了１９８５年和１９８６年冬季的低电离层中的行星波扰动及其垂直传播．结果表明：（１）两个冬季中，在７５ｋｍ和９５ｋｍ高度上，均存在明显的行星波扰动，主要成分是５—１０天和１０—２０天周期的波动，扰动幅度随高度增长，但增长值小于理论增长值；（２）在７５ｋｍ高度上的扰动和９５ｋｍ高度上的扰动，具有十分相似的扰动形态．根据行星波的垂直传播理论和实验资料，得到它们的垂直传播速度为２．７—３．７ｋｍ／ｄ，垂直波长为４０—６０ｋｍ．

关键词：行星波低电离层行星波垂直传播

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中低纬度低电离层物理模型构建研究

电波科学学报 2019年第2期34卷 196-202页

作者：朱梦言徐彤胡艳莉吴健葛淑灿中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107 电子科技大学电子科学与工程学院成都610054

从粒子连续性方程出发,考虑电离、复合、附着等物理过程,初步建立了一个中低纬度地区低电离层(60～120 km)稳态物理模型.该模型涉及145个离子化学反应,能够给出23个正离子、11个负离子、12种中性粒子及电子密度分布.模拟结果表明:NO^+... 详细信息

从粒子连续性方程出发,考虑电离、复合、附着等物理过程,初步建立了一个中低纬度地区低电离层(60～120 km)稳态物理模型.该模型涉及145个离子化学反应,能够给出23个正离子、11个负离子、12种中性粒子及电子密度分布.模拟结果表明:NO^+及水化聚合离子NO^+(H_2O)_n、H^+(H_2O)_n等是低电离层正离子的主要成分;以CO^-_3及O^-_3为主的负离子成分仅在80 km以下高度占优,导致在较低高度电子密度远小于离子密度.以100°E不同纬度(5°N、25°N、45°N)为例,与国际参考电离层(international ionosphere reference 2016,IRI-2016)模型进行比较,结果表明该物理模型能够较好地描述中低纬度低电离层电子密度随高度变化、周日变化等形态学特征.

关键词：低电离层电子密度离子密度物理模型光电离离子化学

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从雷电脉冲谱推算出低电离层等效结构

地球物理学报 1987年第3期30卷 236-245页

作者：易铁铮中国电波传播研究所新乡

从低电离层—地面波导中电波传播的波导模理论出发,分析了雷电产生的电磁脉冲（LEP）谱随距离变化与低电离层结构之间关系。利用LEP谱中干扰最小值时的频率与指数电离层模式参量的关系得出低电离层等效模拟参量。从我们观测出的LEP数据... 详细信息

从低电离层—地面波导中电波传播的波导模理论出发,分析了雷电产生的电磁脉冲（LEP）谱随距离变化与低电离层结构之间关系。利用LEP谱中干扰最小值时的频率与指数电离层模式参量的关系得出低电离层等效模拟参量。从我们观测出的LEP数据得出指数电离层等效参量是:在白天β=0.3km;,h;=70km;在夜间β=0.5km;,h;=88km。并指出使用这种方法可以观测出低电离层在时间上和地理位置上的变化。

关键词：低电离层雷电脉冲谱有效参数

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甚低频电磁波变态低电离层的数值模拟

空间科学学报 1997年第2期17卷 130-135页

作者：刘立波吴向阳涂剑南保宗悌武汉大学空间物理系 430072 华南师范大学物理系

利用由波对电离层加热的模型和适合于夜间低电离层的离子化学模型构成的综合模型，对甚低频波射入低电离层时变态电离层的程度受中性成分参数变化及低电离层离子化学反应参数的影响进行了模拟计算．计算结果表明，中性成分的浓度与温度... 详细信息

利用由波对电离层加热的模型和适合于夜间低电离层的离子化学模型构成的综合模型，对甚低频波射入低电离层时变态电离层的程度受中性成分参数变化及低电离层离子化学反应参数的影响进行了模拟计算．计算结果表明，中性成分的浓度与温度及电离层离子化学反应参数密切地影响着加热的效果．

关键词：甚低频电磁波低电离层电离层加热