高緯電離層電導(dǎo)率及電波閃爍特性研究.pdf

1、本文以電離層電動力學(xué)基本特征和隨機(jī)介質(zhì)中的電波傳播理論為出發(fā)點，圍繞空間環(huán)境參量，如太陽活動和地磁活動，對高緯電離層電導(dǎo)率和電波閃爍的局地和全域變化特性進(jìn)行了研究。本文的主要工作內(nèi)容如下：
　　1、利用電離層中電流密度的表達(dá)式和粒子的動量方程，對垂直于磁力線方向上的裴德森(Pedersen)電導(dǎo)率和霍爾(Hall)電導(dǎo)率進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了電導(dǎo)率隨空間環(huán)境參數(shù)的變化特性以及高度積分電導(dǎo)率的全域形態(tài)特性。
　　2、利用電離層

2、自洽模型，結(jié)合沉降粒子能譜分布形式（麥克斯韋能譜分布和修正麥克斯韋能譜分布），從理論分析和數(shù)值模擬兩方面，研究了粒子沉降對極區(qū)電離層高度積分電導(dǎo)率的影響。結(jié)果表明：粒子沉降對極區(qū)電導(dǎo)率的影響主要由沉降電子平均能量決定。
　　3、應(yīng)用Rino等人提出的相位功率譜理論及其相位屏理論，將電離層經(jīng)驗參考模型、不規(guī)則體各向異性模型和電波傳播模型理論三者相結(jié)合，數(shù)值模擬了地理坐標(biāo)下的閃爍指數(shù)4S，以及4S的季節(jié)變化形態(tài)。同時，討論了磁擾活動對

3、閃爍指數(shù)的影響；另外，為了進(jìn)一步了解高緯電離層閃爍的發(fā)生機(jī)制。采用INGV(Istituto Nazionale di Geofisica e vulcanologia)電離層閃爍監(jiān)測網(wǎng)GISTM提供的2003年北半球高緯電離層振幅閃爍指數(shù)和相位閃爍指數(shù)，利用 GBSC統(tǒng)計算法對高緯閃爍發(fā)生率進(jìn)行了統(tǒng)計研究。結(jié)果表明：高緯電波閃爍強(qiáng)度比較弱，發(fā)生率較小。而且高緯振幅閃爍對地磁活動的響應(yīng)極其敏銳；研究高緯電離層TEC的變化梯度對預(yù)報電波閃