一、The polar ionosphere at Zhongshan Station on May 11, 1999, the day the solar wind almost disappeared（论文文献综述）
张会朋[1]（2019）在《基于空间定位的夜侧典型极光形态及其粒子沉降特征研究》文中提出极光粒子在磁层和电离层耦合中有着不可或缺的作用,夜侧极光大多与极光亚暴的发生密切相关,研究夜侧极光沉降粒子的特性对了解极区地球空间环境,预测空间天气有着重要作用。本文以中国北极黄河站的全天空极光数据为例提出了基于星点的全天空图像空间定位方法;利用中国北极冰岛站和南极中山站的地基全天空图像,对夜侧极光卵进行了多波段综观研究,并根据极光不同的波段和形态特征,对夜侧极光卵进行了活动区域划分;在全天空极光图像中,结合卫星观测的粒子数据,对夜侧典型极光形态的粒子沉降特征进行了分析。内容总结如下:1全天空图像参数标定提出一种基于星点位置信息对全天空图像进行标定的方法,通过该方法可以确定全天空图像参数（天顶在全天空图像中的像素点位置,地理方位以及视野范围内成像半径与天顶角的关系）。利用电离层卫星探测到的极光沉降电子能谱中的倒“V”结构与极光弧之间的对应关系,对星点标定方法获取的全天空图像参数进行了验证。结果显示卫星穿越的倒“V”结构宽度（60±6 km、102±6 km）与同时全天空极光成像仪观测到的卫星穿越的极光弧宽度（64.7±7 km、111.6±7 km）几乎一致,这表明本文提出的全天空极光图像参数的星点标定方法是有效和准确的。2多波段夜侧极光分布利用北极冰岛站以及南极中山站的全天空极光连续观测数据,首次对地基光学观测的夜侧极光进行了多波段研究。夜侧极光在子夜前和子夜后各有一个峰值区域,峰值中心所在磁地方时分别为2100ML、0300MLT,子夜前峰值区域与之前星载紫外成像仪观测的结果一致,但子夜后的极光峰值区域,却没有在卫星光学成像观测结果中体现出来。3夜侧典型形态极光沉降粒子特征夜侧低纬区极光弧、西行浪涌、脉动极光和子夜前弥散极光在50eV-1keV和1-20keV均有积分能通量峰值,但50eV-1keV的能通量峰值均低于1-20keV,离子峰值能通量均低于电子。说明在极光粒子沉降中,50eV-20keV能段中电子沉降占主导作用,占主导作用的电子能量集中在1-20keV。最有趣的现象是在电子能通量峰值区的低纬侧和高纬侧,均出现离子能通量的峰值,且极光弧事件高纬侧离子能通量出现在1-20keV,西行浪涌高纬侧则出现在50-1keV,低纬侧相反。而极光卵高纬区西行浪涌事件与低纬区类似,在粒子沉降能谱图中显示出电子能谱峰值两侧出现了离子峰值,低纬侧离子能量高,高纬侧离子能量低。对于极光粒子沉降区的低纬侧离子和电子能通量峰值先后出现的现象我们判定其与哈朗间断带有关,但在极光粒子沉降区的高纬侧电子与离子能通量峰值交替出现的现象有待进一步研究。在脉动极光的沉降粒子中发现有约100eV的低能离子结构与脉动极光块有关。
王康[2]（2017）在《基于GPS技术研究南极电离层在磁暴下的响应特征》文中指出电离层与磁层、中高层大气存在耦合关系,是连接近地空间和日地空间的纽带,与人类的空间活动密切相关,因此研究电离层具有非常重要的科学意义。电离层会导致无线电信号质量下降、导航与定位精度降低、天基雷达系统成像质量变差等,同时电离层在重大自然灾害（如台风、海啸、地震、火山喷发等）的孕育、发生、消散过程表现出一定的异常性,因此电离层研究还具有非常重要的应用价值。极区电离层与磁层、行星际空间直接相连,物理形态和机理与中低纬地区存在差异,在空间物理学的相关研究中具有重要地位。极区电离层的变化非常复杂,多种电离层过程和多个空间现象经常同时发生,这些变化可以直接或间接影响中低纬地区的电离层,甚至日地空间环境,因此极区电离层的研究对全球电离层也具有非常高的参考价值。由于太阳活动等因素引起的磁暴会导致电离层的异常扰动,对通讯系统、空间飞行器、导航定位精度等造成严重影响。磁暴对电离层的扰动在不同地理位置、地方时、季节会出现不同的扰动形态,同时受到磁暴等级的影响。磁暴对电离层扰动的某些规律特性及物理机制仍没有完全解决,通过分析极区磁暴对电离层响应特征,可以更深入探究磁层与电离层之间的耦合关系。本文在采用球冠谐函数对南极电离层建模的基础上,对磁暴期间的电离层响应进行了简要的分析。本文系统的研究了利用GPS技术研究南极电离层TEC的方法,在收集IGS（International GNSS Service）、POLENET（The Polar Earth Observing Network）和 CACSM（Chinese Antarctic Center of Surveying and Mapping）的 GPS 数据基础上,采用球冠谐分析理论对南极电离层TEC进行提取,分析了时空分布特征,并对磁暴期间的电离层响应进行了简要分析。主要研究内容包括:1、根据国内外研究现状介绍了电离层探测及研究的现状和发展,介绍基于GPS技术进行电离层反演的原理和方法。分析了高精度电离层TEC的计算中周跳的探测和修复、粗差的剔除、硬件延迟的解算等工作。主要介绍球冠谐分析理论建立南极电离层TEC模型的方法。2、采用球冠谐函数模型对太阳活动低年2009年和太阳活动高年2012年的数据进行建模分析。球冠谐函数的基函数在区域内具有正交性,球冠谐函数的系数的零阶项C0,0可以反映区域内的电离层TEC值的平均含量,对比球冠谐函数的零阶项系数与实测TEC日均值发现二者具有很强的相关性,相关系数达到了 0.97以上,验证了球冠谐模型参数具有的物理意义,并对其频谱特性进行了分析。探讨了南极地区整体和局部地理位置电离层TEC季节变化、周日变化,在西南极地区发现了明显的威德尔海异常现象,对其表现特征进行了简要的概括。3、通过球冠谐函数模型对2012年10月地磁暴期间电离层的响应特征进行了分析,地磁暴期间电离层日均值与地磁指数有显着的正相关,尤其在两次磁暴发生时刻,TEC值均出现了明显的下降,表明此次电离层暴为负相暴。采用球冠谐分析模型计算并绘制了全南极地区每隔2小时的电离层VTEC分布,分析表明,在全南极范围内,随着时间的推进,TEC值在08:00 UT之后进一步下降,日侧和夜侧均出现下降,在纬度较高的区域TEC下降更为明显,说明此次电离层负相暴在全南极区域出现。
丘琪[3]（2016）在《日侧极光弧观测研究》文中研究表明极光是由太阳风进入地球磁层顶或是磁尾存储的能量粒子,沿着磁力线沉降到极区电离层,与中性粒子碰撞、激发从而产生的发光现象。夜侧极光与磁层亚暴过程相关,而日侧极光与磁层边界层之间有着内在联系。通过对日侧极光的观测研究,可以进一步了解磁层边界层的动力学过程。日侧极光弧是一种最为典型、明亮的日侧极光形态（磁地方时6点到18点）。稳定的极光弧在经度方向延伸（>100 km）,在纬度方向相对狭窄（-18 km）。极光弧粒子的能量在几百eV到10 keV。黄河站观测到的日侧极光弧主要出现在地磁纬度（MLAT） 76°附近,在午前和午后的发生率较高,而在磁正午附近极少出现。本文利用中国北极黄河站连续观测得到的多波段全天空极光图像数据,结合行星际磁场,以及DMSP卫星和SuperDARN雷达的协同观测,进行日侧极光弧的观测研究,重点分析了日侧极光弧的宽度、走向和运动以及沉降粒子的能谱特征。我们利用北极黄河站557.7 nm波段的全天空极光观测,测量了日侧极光弧的宽度。极光弧宽度的平均值为18.5 km,标准偏差为13 km,这与沉降电子加速区域的大小相关。对于宽度较窄的极光弧,沉降电子的加速机制可能是Alfven波加速。同时,我们还得到极光弧宽度与磁层源区的大小正相关。磁力线往正午极隙区汇聚,越靠近磁正午,磁层源区相对越小,极光弧宽度也越小。我们还定量计算了日侧极光弧的走向。用倾斜角来表示极光弧的走向,表征极光弧偏离地磁东西方向的程度。极光弧的倾斜角随着磁地方时的增加而逐渐减小,并在磁地方时（MLT）10点半附近发生反转。这是因为倾斜角的反转时刻与电离层对流喉区的位置相关,在平均行星际磁场条件下,电离层对流喉区位于磁正午附近偏向晨侧。同时,我们还发现,倾斜角的反转时刻在高纬侧更靠近晨侧而在低纬侧则更靠近磁正午。结合OMNI行星际磁场数据,我们发现极光弧倾斜角的反转位置会受到行星际磁场By的影响,当By为负（正）时,反转位置往磁正午（晨侧）偏移。这也是因为行星际磁场By的变化会对电离层对流喉区的偏向产生影响,从而改变极光弧的走向。对日侧极光弧纬向运动的研究发现,它由三部分组成：黄河站随地球自转而产生的观测速度、缓慢的运动（<200 m/s）以及快速的运动（>200 m/s）。与地球自转相关的极光弧运动不是弧的实际运动,它由极光弧倾斜角决定,在晨侧为极向运动,随着磁地方时的增加逐渐转变为赤道向运动,平均速率为51 m/s。缓慢的运动与电离层等离子体对流运动相关,越靠近磁正午极向运动越明显,平均速率为132 m/s。快速的运动主要受到行星际磁场影响,行星际磁场分量B：转南或转北会使得极盖区边界扩张或收缩,从而导致极光弧发生赤道向或极向运动。利用黄河站多波段极光观测数据,我们得到557.7 nm波段的日侧极光弧平均发光强度在午前暖点（～09 MLT）和午后热点（-15MLT）存在极大值,分别为2.2和2.9 kR；而630.0 nm波段的平均强度比557.7 nm波段弱,在磁正午出现极大值,为1.5 kR。对DMSP卫星穿越黄河站上空事件分析,我们得到了沉降电子的能量正比于极光弧强度比I557.7/I630.0,沉降电子的总能通量正相关于极光弧强度I557.7的定量关系式。对沉降粒子能谱的分析发现,在午前和午后扇区,极光弧粒子主要来源于等离子体片边界层；晨昏侧一些高纬的极光弧,电子平均能量较低,对应于等离子体幔：在磁正午附近,极光弧处于赤道向一侧,沉降电子的平均能量也较低,小于600 eV,对应的磁层源区为低纬边界层。本文对日侧极光弧的宽度、走向、运动以及所在源区进行了系统分析。但是,对产生日侧极光弧粒子的具体加速机制还需要通过事件分析来进一步确认；我们已经得到日侧极光弧的源区,但是对于不同源区极光弧观测的差别仍需要再对比分析；此外,极光弧上的一些精细结构（如卷曲、螺旋）的特征以及相应的动力学过程也需要进一步了解。
胡红桥,刘瑞源,刘建军,张北辰,杨惠根[4]（2015）在《第13章 极区电离层观测研究》文中研究指明1 3.1引言极区是地球空间开向太空的天然窗口,在日地空间的质量、动量和能量传输过程中发挥着非常重要的作用。极区电离层通过地磁场与外磁层以及发生在那里的各种动力学过程相联系并受太阳风与行星际磁场的直接控制,它具有与其他地区电离层不同的特点。由于极区地球磁场的特殊位形,极区电离层通过对流电场、粒子沉降和场向电流等大尺度过程与磁层紧密耦合在一起,在太阳风-磁层-电离层以及热层耦合中起着重要作用。因此,对极区电离层的研究可以获得在其他地区
孙伟[5]（2015）在《基于地基GPS和掩星技术的区域电离层特征研究》文中研究说明电离层属于地球上层大气中的一部分,作为日地空间环境的重要组成部分,与人们的生活息息相关。电离层可以作为地球的保护层使各类生物免受来自太阳和宇宙的高能射线的直接辐射,同时又会显着地影响电磁波在大气中的传播,使得电磁波的传播产生散射、反射、折射、吸收等效应,对无线电波通讯、导航、卫星定位等与人类空间活动相关的活动产生巨大影响。电离层对无线电通信、导航、测量以及人类的空间活动都有着重要影响,因此,分析和研究电离层特征的变化规律和时空分布具有重要的科学意义和应用价值。极区是地球地理极点和地磁极点共同所在地,特殊的地理位置和日地空间环境决定了该地区电离层具有一定的特殊性,已成为地球空间物理学研究的重点区域。随着无线电通讯技术的发展和人类空间探测活动的日益深入,人们对认知和研究复杂的空间环境的愿望和需求越来越强烈。随着GPS技术的不断向前发展,其应用手段和方法不断扩展,随着我国国家基站站网的实施,结合掩星GPS技术的不断完善,使得GPS技术成为探测和研究电离层的新的重要技术手段,受到空间大气测量、空间物理等领域的广泛重视和研究。针对在不同的日地空间物理环境以及不同区域地理位置上,电离层特征会表现出不同的变化规律和特性,具有显着的时空变化特征,基于以上背景,本文将综合利用地基GPS和掩星技术,选取典型的中低纬地区（武汉）和高纬地区（南极）,采用多源GPS实测数据和电离层函数模型提取电离层特征参量,对电离层变化和时空分布进行分析研究。本文的研究工作主要包含了以下内容：（1）基于地基GPS的高精度电离层TEC建模与获取较为系统地介绍了利用地基GPS观测数据反演电离层TEC的原理和方法,着重探讨了反演过程中载波相位平滑伪距和获取硬件延迟两个重要步骤。采用该反演方法,分析利用多项式函数、广义三角级函数和低阶球谐函数建立了武汉地区高精度的电离层TEC模型,并将拟合结果与CODE GIM结果进行了对比分析。（2）武汉地区近一个太阳周期的电离层TEC变化分析利用多项式函数建立了武汉地区的单层电离层TEC模型,获取了武汉地区近一个太阳周期的电离层TEC,对武汉地区电离层TEC的季节变化、周日变化以及半年异常变化进行了分析。（3）高精度电离层TEC应用—地震-电离层异常实例检测分析利用地基GPS观测数据和单层电离层模型获取了芦山地震、尼泊尔地震、美国加州地震前震中位置上空的电离层TEC,采用滑动窗口和四分位数相结合的统计方法,排除太阳和地磁活动对电离层扰动的影响,对三次地震前的电离层变化检测发现,芦山、尼泊尔地震震前均发生了显着的电离层异常变化,结合CODE GIM数据分析了两次地震前的电离层异常的变化和时空分布特征。（4）将球冠谐分析理论和方法引入南极地区电离层TEC建模研究将球冠谐分析理论和方法引入南极地区电离层TEC建模研究。利用南极地区的地基GPS数据,建立了南极地区的电离层TEC模型,将利用球冠谐函数获取的南极地区电离层TEC与其它函数模型拟合结果进行了比较,并结合球冠谐模型零阶项系数的物理意义,分析了其频谱特性。探讨了南极地区整体和局部地理位置电离层TEC季节变化、周日变化,对分析发现的威德尔海异常现象进行了探讨,对其发生的物理机制做了简要的解释。（5）基于掩星GPS技术的南极地区顶部电离层特征变化在详细介绍两种掩星GPS反演电离层电子密度的Abel积分方法基础上,利用南极地区的COSMIC掩星观测数据,通过与垂测仪、IRI模型进行比较对其中常用的利用TEC积分变换方法进行了验证。利用该方法反演了南极地区电离层电子密度剖面,提取了hmF2、NmF2、VSH等电离层参数,研究了太阳活动低年和高年期间南极地区的顶部电离层变化,讨论了F2层在太阳活动周期内的年际变化、季节变化、周日变化等,并且分析了南极地区顶部电离层的垂直结构特征。
高齐[6]（2016）在《热层大气中钠原子层的激光雷达观测研究》文中研究表明中高层大气中的金属原子层可以被共振荧光激光雷达探测到,因而成为了探测空间大气相互作用区域的良好示踪物。中性金属原子通常被认为存在于75-110km的中间层和低热层区域,它们的这种分布特征限制了激光雷达遥感的探测范围。近些年来新的发现从根本上改变了我们的认识。Chu et al. （2011）报道了在南极McMurdo观测站（77.83°S,166.66°E）使用铁激光雷达发现的最高高度达到155 km的中性铁原子层现象（Chu et al.,2011）。这是第一次在热层大气区域发现具有重力波特征的中性铁原子层。在这之后,许多热层金属原子层的观测相继被报道出来。热层中性金属原子层为使用激光雷达技术对100-200 km中性成分进行高时空分辨率观测提供了优良的示踪物。它们可以被用来研究热层和电离层的耦合过程,以及100-200km高度的化学反应、热力学、动力学和电动力学现象。作为一个研究各种物理和化学过程的天然实验室,热层中性金属原子的研究具有重要的意义。但是截至2013年底,钠原子层的最高观测记录只为140 km,这一结果远低于铁原子层170km （Chu et al.,2013）和钾原子层155 km （Friedman et al.,2013）的观测记录。由此我们产生了一系列疑问,比如中性铁原子层170 km的观测记录是得益于McMurdo特殊的地理位置,抑或是铁原子的本身特性?中性钠原子层能否在南极以外的其他地区突破140 km的观测记录?解决这些问题有助于我们深入理解热层中性金属原子层的起源和形成机制。在本文中,我们主要对2012年3月、4月和12月在丽江（地磁纬度21.6°N,171.8°E）观测到的最高可以达到170km具有潮汐相位特征的中性钠原子层现象进行研究,并对其形成机制进行定性分析。据我们所知,这是中性钠原子层第一次在这个高度被发现。在2012年37个夜间的观测数据中,我们确认了至少12个最高高度超过130 km的丽江热层钠原子层事件,即其出现频率约为33%。热层大气中的中性钠原子层密度非常低,在130-170km之间约为1-6cm-3,比中间层顶附近的钠层峰值密度小大约3个数量级。它们都有相位向下发展演化的特征,下降速率约为11-12 km/h（约3 m/s）,这一数值和140 km左右半日潮汐的垂直相速度相一致。丽江热层中性钠原子事件几乎都对应着中等或者较强的的赤道喷泉效应现象,这两者之间的关系有力的支持了我们的理论假设,即金属离子在赤道喷泉效应的作用下从赤道地区向低纬地区输运,这一过程为丽江上空的热层区域带来了Na+离子,根据Chu et al.（2011）和Yu and Chu（2014）中的理论和Tsuda et al.（2015）中的假设,我们进一步认为丽江热层钠原子层是通过潮汐风剪切汇聚的Na+离子层通过直接辐射复合反应Na++e-→Na+hv中和而形成的,并通过估算,得到了和观测相一致的结果。在本文中我们还对子午工程各台站的热层钠原子层的观测结果进行了分析,它们与丽江观测结果的差异表明了探测极限对于热层中性金属原子观测活动的重要性。通过子午工程各台站观测情况的对比,我们进一步推论,对于低纬130km以上热层金属原子层的形成过程,赤道喷泉效应引起的等离子体输运起到了非常重要的作用。丽江热层钠原子层的形成机制在低纬度地区具有代表性。
赵凯[7]（2015）在《电离层离子上行的磁扰时变化特征与建模研究》文中研究指明电离层等离子体的主要来源是延磁鞘开放磁力线和磁尾重联注入的高能电子和质子以及太阳极紫外射线（EUV）对电离层中性气体的电离。然而,磁层等离子体的来源问题相对复杂,虽然研究表明太阳风等离子体的注入和电离层上行离子都是磁层等离子体来源,但是这两部分来源的比例和传输路径仍然是个具有挑战性的课题。目前较一致的观点认为电离层上行离子是磁层等离子体的重要来源,但是离子上行的数量级和源区分布等问题还并不是完全清楚。因此,研究电离层离子上行对探讨电离层这部分较冷的等离子体加热和传输机制具有重要意义。本文使用FAST卫星TEAMS仪器在第23周太阳活动下降相2000年3月到2005年10月数据,在给定离子上行事件确定准则的基础上,从地磁扰动水平、离子能量、离子质荷比角度,分别讨论:1)离子上行源区的分布和扰时变化特征;2)离子上行强度的半球分布特征和"半球不对称性";3)不同能量离子上行源区和强度的差异,以及扰时上行强度变化;4)不同质量离子上行源区和强度的差异,以及扰时上行强度变化;5)电离层离子上行强度的经验回归模型,以此为基础讨论1RE高度内离子上行的影响因素和加热机制。取得了一致的结论,比如地磁扰动期间上行强度得到增强、"稳定的上行源区"、上行率的"晨-昏不对称性"和"昼-夜不对称性"、H+上行强度显着大于O+、上行强度随着高度升高而增强、上行强度存在太阳活动周期等。同时得到了一系列新的结论,比如扰时上行率增幅的"半球不对称性"、日侧高纬"冷上行"和夜侧极光加速区"热上行"、不同能量离子扰时上行率增幅的不一致性、地磁扰动期间上行O+比例不断增加等。通过分析离子上行率的"昼-夜不对称性",讨论了日侧高纬极尖区电流和场向电流提供离子上行必须的场向电势差大小,通过分析上行强度的太阳活动周期,讨论了不同高度上离子上行（外流）的不同影响因素和加热机制。研究表明,对不同质量、能量范围的上行离子而言,地磁扰动期间电离层离子上行强度的增强在两个半球间并不相同,南半球的增幅比北半球更明显,扰时上行率增幅存在显着的"半球不对称性";通过对比不同能量离子上行的源区和强度,我们发现日侧高纬极盖区和极尖区上行的离子以低能（80eV-1keV）离子为主,即"冷上行",而夜侧极光加速区上行离子以高能（1-12keV）离子为主,即"热上行"。这表明分别从磁鞘开放磁力线和磁尾闭合磁力线区域沉降至电离层的高能粒子是电离中性气体的主要热源,但是由于离子加热和场向电势差的原因,延开放磁力线上行的离子其平均能量相对较低。此外,我们还发现磁扰时高能离子上行率的增长比低能离子更明显,即地磁扰动对高能离子上行的影响程度更大;通过对比不同质荷比离子上行的源区和强度,发现两种离子具有相似的源区分布（如"稳定源区"）和磁扰时变化特征。但由于离子加速、加热机制和背景密度的不同,H+的半球平均上行率约为O+的1.98-2.92倍,上行净能通量约为1.86-7.76倍（磁扰期和平静期）,来源于电离层的上行O+受地磁扰动影响更显着,地磁扰时期间两种成分离子的比例减小,上行O+比例增加;综合分析所有地磁活动水平和不同离子质量,发现夜侧极光加速区离子上行率相对日侧高纬极尖区大20-40%,这种上行率的"昼-夜不对称性"表明,在此两个区域提供离子上行场向电势差的极尖区电流强度比场向电流要弱;本文研究高度范围内的H+和O+上行强度均显示出与太阳活动的正相关性,通过与前人结论的比较,我们认为加热较高高度（>2RE）上离子上行（外流）的能量主要来源为磁鞘太阳风进入和磁尾重联能量注入,而较低高度上离子上行的加热效率程通常与太阳EUV、UV通量相关性较大。本论文中,在不严格区分上行离子锥和离子束的情况下,电离层离子上行率的季节分布不显着。但是,上行离子事件发生率具有显着的太阳活动依赖性,从太阳活动高峰年至低谷年半球平均上行率呈明显的减弱趋势,高年上行H+的发生率为低年的3倍左右,O+接近5倍左右。最后,本文建立的2000-4200km高度范围内离子上行强度的经验回归模型已经可以模拟定态太阳风和地球磁场条件下磁平静期和磁扰期上行强度的半球分布,可表征出"稳定上行源区"、扰时上行强度增强和上行率的"晨-昏对称性"等特征,但该模型仍需要改进。
殷允岭[8]（2015）在《“雪龙号”纪实（三）》文中进行了进一步梳理十二、北极之光青岛白龙2012年7月2日,中国第五次北极科学考察队乘坐"雪龙"号极地科学考察船,从青岛奥帆中心码头正式启航,踏上了为期89天的北极科学考察之旅。第五次北极考察将对我国北极科考传统考察海域继续进行多学科综合考察,并首次穿越北方海航道,挺进北大西洋,在北冰洋———大西洋扇区开展多学科综合考察。应冰岛政府邀请,"雪龙"船还将停靠冰岛,并举行外事交
徐盛[9]（2014）在《极区电离层F2层峰值电子密度特性共轭研究》文中提出利用南极中山站以及北极与其地理共轭的Tromso站、地磁共轭的Longyearbyen站一个太阳周的电离层观测数据,对极隙区/极光带纬度电离层F2层峰值电子浓度（NmF2）的气候学特征及其太阳活动依赖性进行了对比研究,并与国际参考电离层模型IRI-2012进行对比,最后利用数值模拟手段对太阳活动低年极隙区纬度电离层的日变化特征做了分析。主要结果归纳如下:首次对南北极极隙区/极光带纬度地磁/地理共轭的三个台站NmF2长期的日变化和年变化特征进行了对比研究,结果发现三个台站Nm F2日变化峰值出现时间略有差异,说明粒子沉降和等离子体对流对极隙区纬度NmF2有重要影响。除日侧峰值外,Longyearbyen站NmF2在太阳活动高年冬季磁子夜之前还存在一个峰值,是穿过极盖区的等离子体对流作用的结果。Tromso站在冬季磁子夜附近也存在一个次峰则是受夜侧极光亚暴影响所致。年变化中,三个台站在太阳活动低年都是正常的夏季最大,冬季最小。在太阳活动高年都存在半年异常,Tromso站和中山站还存在不同程度的冬季异常。对比分析了极区电离层NmF2的太阳活动依赖性。研究发现在三个台站NmF2月中值随修正太阳10.7厘米辐射通量指数P（=（F10.7A+F10.7）/2）月均值增大主要呈线性增长趋势。在北极两个台站冬季,NmF2随P变化表现出了一定的放大效应。在南极中山站夏季,NmF2随P变化表现出了一定的饱和效应。总体来看,Tromso站NmF2与P线性关系最好,中山站次之,Longyearbyen站最差。Tromso站在冬季磁子夜附近,NmF2对太阳活动响应最弱,NmF2与P线性关系最差,说明主要是受极光亚暴影响;在Longyearbyen站冬季磁子夜之前,NmF2对太阳活动同样有着较强的响应,说明是穿过极盖区的等离子体对流将日侧高密度等离子体输运到夜侧的结果,从另一侧面证实了前面对这两个台站夜侧峰值形成机制论述的正确性。研究了不同太阳活动条件下,国际参考电离层模型IRI-2012对三个台站NmF2的预测精度,对比分析了观测和预测结果随UT时刻和年份的分布及其日变化曲线,并做了误差分析。发现IRI预测与观测结果在Tromso站符合最好,中山站次之,Longyearbyen站最差,在三个台站都是夏季符合最好,冬季符合最差。在Tromso,IRI预测与观测在太阳活动高年比太阳活动低年符合更好。而在极隙区纬度的中山站和Longyearbyen站,预测与观测符合情况在太阳活动低年比高年略好。在Longyearbyen站冬季,IRI预测整体较差。说明IRI模型对太阳辐射引起的光致电离考虑较多,而对极区等离子体对流、极隙区软电子沉降、极光粒子沉降以及分子复合引起的高纬电离槽等因素的影响考虑不足。利用高纬电离层模型对极隙区纬度地磁共轭的中山站和Longyearbyen站太阳活动低年冬季NmF2的日变化曲线进行了数值模拟,对两个台站的模拟结果与观测结果符合的都比较好。除此之外,还通过改变其输入参数,研究了两个台站在冬季一些特定条件下NmF2的变化特征。通过改变地磁活动条件进行模拟,发现NmF2表现形态上的差异是极区对流模式相对于晨昏线位置的不同所致。通过对E,F层电子密度分布进行模拟对比,发现极光粒子沉降对两个台站E层和F层电子密度均有贡献。分别把粒子沉降和光致电离作为唯一输入参数进行了模拟,结果发现极隙区F层电子密度的上升并不仅仅依赖于软电子沉降,水平输运过程和光致电离的相互作用对其有较大贡献。
马新欣[10]（2014）在《基于COSMIC掩星数据的电离层分布特征及地震响应研究》文中进行了进一步梳理GPS （Global Positioning System,全球定位系统）无线电掩星技术具有全球覆盖、垂直分辨率高等优点,为电离层的研究提供了十分丰富的资料。本论文的研究主要基于COSMIC（Constellation Observing System for Meteorology Ionosphere and Climate）掩星电离层数据,详细介绍了电离层的基本理论；阐述利用掩星技术探测电离层的基本原理；针对COSMIC掩星数据分布特点,建立了数据分析和研究方法；目前的研究对电离层物理量不同区域分布差异的分析较少,对不同太阳活动条件下电离层电子密度垂直分布的研究相对不足,本文对此开展了电离层分布特征的研究工作；分析了典型震例在地震活动期间多个物理量的异常扰动变化。主要研究成果如下：1掩星数据分析与研究方法利用COSMIC掩星电离层F2层峰值密度（NmF2）、临界频率（foF2）、峰值高度（hmF2）、电子密度（Ne）等数据,针对掩星数据在时间尺度上分布不均匀的特点,使用傅里叶逼近拟合方法获取在时间尺度上连续的数据。在空间分布上,我们分别基于B样条函数和球谐函数计算模型值,获得全球空间分辨率较高的电离层数据。再以IRI（International Reference Ionosphere）模型计算的结果作为参考,检验方法有效性。结果表明,使用的方法是有效的。利用B样条函数计算的结果展开收敛速度更快,计算时间短,可以反映小区域的变化；利用球谐函数计算的结果平均残差小于B样条函数,分布更清晰平滑,可以反映全球的变化规律。因此,本论文使用球谐函数计算结果作为后续研究的基础数据。2电离层分布特征研究1)空间电离层峰值密度和临界频率存在明显的年周期变化,白天（LT12-15）峰值密度和临界频率在磁纬低纬和中纬地区基本以半年周期变化为主,其幅度最大值在3、4月和9、10月（两分点）附近；夜间（LT00-03）南半球的部分地区和北半球磁纬中纬60°-120°E地区以年周期变化为主,其幅度最大值在至点6月（北半球夏季）或12月（南半球夏季）附近；年异常和半年异常现象是中低纬地区白天NmF2和foF2分布的常规变化特征；随着太阳辐射能量的增强,赤道异常空间范围扩宽。2)空间电离层峰值高度夜间（LT00-03）不存在明显的规律变化,变化范围基本分布在200km-400km高度。白天（LT12-15）峰值高度磁纬±10°范围不存在明显的年周期变化,变化范围基本分布在300km-400km高度；南北半球磁纬10°-20°范围,部分区域呈现相对明显的年周期变化,南北半球磁纬20°-30°和磁纬中纬度大部分范围以年周期变化为主,变化范围基本分布在200km-400km高度。随着太阳辐射能量的增强,峰值高度的变化幅度增大,尤其是在赤道和低纬度地区。3)在250km-500km高度,电离层电子密度夜间存在威德尔海异常现象,最大值在300km-400km高度；随着太阳辐射能量的增强,300km-500km高度威德尔海异常区域空间范围扩宽,250km-350km高度赤道异常范围扩展到中纬地区；电子密度白天（LT12-15）存在明显的季节变化,夜间（LT00-03）季节变化不明显。3典型震例分析1)提出地震异常扰动的分析方法,研究我国三例强震地震活动期间多个物理量的变化特征。研究发现,汶川地震发生后,部分区域峰值密度相对变化幅度增大,分布在1-1.5之间,TEC相关系数下降到0.6,功率谱密度变化明显；于田地震发生后,部分区域峰值密度相对变化幅度增大,分布在0.8-1.2之间,震前地磁垂直分量增强,但时间上与空间异常分布不同步,需要进一步的研究；玉树地震发生后,震中邻近区域峰值密度相对变化幅度增大,分布在0.6-0.8之间,多个台站地磁垂直分量差值小幅下降到OnT以下；三个震例在地震活动期间,电离层都存在扰动现象,其中汶川和玉树地震发生后,地磁垂直分量同时出现扰动变化；仅从计算的震例结果来看,震级越大,峰值密度相对变化幅度增强。2)针对汶川震例,基于SAMI2模型模拟计算结果和观测结果对比分析,验证附加电场可以引起电离层的扰动变化,提出异常电场机制对地震电离层响应的解释可能更为合理。
二、The polar ionosphere at Zhongshan Station on May 11, 1999, the day the solar wind almost disappeared（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、The polar ionosphere at Zhongshan Station on May 11, 1999, the day the solar wind almost disappeared（论文提纲范文）
（1）基于空间定位的夜侧典型极光形态及其粒子沉降特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 极光卵 |
| 1.1.2 极光卵综观特征 |
| 1.1.3 极光卵极光形态分布 |
| 1.1.4 极光卵极光粒子沉降 |
| 1.2 本文所做工作的意义 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 极光光学观测和沉降粒子探测 |
| 2.1 我国地基极光观测 |
| 2.1.1 黄河站全天空地基观测系统 |
| 2.1.2 中山站极光光学观测系统 |
| 2.1.3 冰岛站全天空地基观测系统 |
| 2.2 卫星沉降粒子探测 |
| 2.2.1 POES卫星 |
| 2.2.2 DMSP卫星 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 全天空极光图像空间定位 |
| 3.1 空间定位的意义 |
| 3.2 基于星点的全天空图像空间定位 |
| 3.2.1 全天空图像天顶定位的原理与方法 |
| 3.2.2 天顶角与全天空图像半径的关系 |
| 3.2.3 全天空图像方位 |
| 3.3 全天空图像空间定位验证 |
| 3.3.1 验证原理 |
| 3.3.2 验证事例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 夜侧极光卵的多波段分布 |
| 4.1 夜侧极光卵多波段分布的研究方法 |
| 4.2 夜侧极光卵多波段分布 |
| 4.2.1 冰岛站多波段分布 |
| 4.2.2 中山站多波段分布 |
| 4.2.3 夜侧极光卵分布特征 |
| 4.3 夜侧极光卵典型极光形态及其分布 |
| 4.3.1 冰岛站夜侧典型极光形态 |
| 4.3.2 中山站夜侧典型极光形态 |
| 4.3.3 夜侧极光活动区及其典型极光形态分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 夜侧典型极光形态粒子沉降特征 |
| 5.1 西行浪涌 |
| 5.1.1 事件一(冰岛站) |
| 5.1.2 事件二(中山站) |
| 5.2 极光弧 |
| 5.3 子夜前弥散极光 |
| 5.4 夜侧冕状极光 |
| 5.5 夜侧向日极光弧 |
| 5.6 脉动极光 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于GPS技术研究南极电离层在磁暴下的响应特征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1. 电离层的研究意义 |
| 1.2. 电离层探测方法 |
| 1.3. 电离层研究现状和进展 |
| 1.3.1. 基于GPS的电离层研究进展 |
| 1.3.2. 极区GPS电离层研究进展 |
| 1.4. 本文研究内容 |
| 2. 电离层基本特征和极区电离层特性 |
| 2.1. 日地空间环境 |
| 2.1.1. 日地空间与地球环境 |
| 2.1.2. 磁层 |
| 2.2. 电离层概况 |
| 2.2.1. 电离层基本结构 |
| 2.2.2. 电离层的分层 |
| 2.2.3. 电离层的变化 |
| 2.2.4. 电离层模型 |
| 2.3. 极区电离层特性 |
| 2.3.1. 电离层与磁层 |
| 2.3.2. 能量粒子沉降和等离子体对流 |
| 2.3.3. 磁暴与电离层变化 |
| 3. 基于GPS的电离层研究方法 |
| 3.1. GPS系统介绍 |
| 3.1.1. GPS的组成 |
| 3.1.2. GPS的时间系统和坐标系统 |
| 3.1.3. GPS基本观测值及组合观测值 |
| 3.2. GPS电离层延迟 |
| 3.2.1. 电离层折射指数 |
| 3.2.2. 电离层延迟的计算 |
| 3.3. 基于GPS的电离层反演原理和方法 |
| 3.3.1. 电离层参考系 |
| 3.3.2. 单层模型和投影函数 |
| 3.3.3. 绝对TEC和相对TEC |
| 3.3.4. 高精度TEC的计算 |
| 3.3.5. 硬件延迟的解算 |
| 4. 基于球冠谐分析的南极电离层时空分布特征 |
| 4.1. 球冠谐函数的原理 |
| 4.2. 南极地区电离层TEC建模和分析 |
| 4.2.1. 数据来源 |
| 4.2.2. 基于球冠谐的南极电离层TEC建模及分析 |
| 4.3. 南极电离层TEC时空变化特征 |
| 4.3.1. 周日变化 |
| 4.3.2. 季节变化 |
| 4.3.3. 时空分布特征 |
| 5. 南极电离层暴特征分析 |
| 5.1.地球磁场活动 |
| 5.1.1. 地磁活动指数 |
| 5.1.2. Dst指数 |
| 5.2. 磁暴期间南极地区TEC异常 |
| 5.2.1. 本次磁暴介绍 |
| 5.2.2. 球冠谐模型分析电离层暴特征 |
| 5.2.3. 磁暴期间球冠谐模型与GIM对比 |
| 6. 总结与展望 |
| 6.1. 总结 |
| 6.2. 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文 |
| 攻读硕士学位期间参加科研情况 |
| 致谢 |
（3）日侧极光弧观测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 极光卵 |
| 1.1.2 极光光谱 |
| 1.2 极光的形态和分布 |
| 1.2.1 卫星观测的极光分布和形态 |
| 1.2.2 场向电流和日侧磁层源区 |
| 1.2.3 地基观测日侧极光形态和分布 |
| 1.3 日侧极光弧的研究现状 |
| 1.3.1 极光弧的形态和能谱特征 |
| 1.3.2 极光弧机制的研究 |
| 1.4 主要观测手段及其原理 |
| 1.4.1 地面极光观测系统 |
| 1.4.1.1 观测系统介绍 |
| 1.4.1.2 全天空图像说明 |
| 1.4.2 SuperDARN雷达 |
| 1.4.3 卫星数据 |
| 1.4.3.1 DMSP卫星 |
| 1.4.3.2 OMNI数据 |
| 1.5 本文的主要内容 |
| 第2章 日侧极光弧的宽度及其与MLT的关系 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 极光弧宽度的计算和修正 |
| 2.2.1 极光弧观测宽度的计算 |
| 2.2.2 极光弧宽度的修正 |
| 2.3 统计结果 |
| 2.3.1 极光弧宽度的分布 |
| 2.3.2 极光弧宽度随磁地方时(MLT)的变化 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 不同发光高度对弧宽计算的影响 |
| 2.4.2 极光下半高度对弧宽计算的影响 |
| 2.4.3 极光弧粒子加速机制 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 日侧极光弧的走向及其与电离层对流喉区的关系 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 极光弧的走向和倾斜角计算 |
| 3.3 计算结果 |
| 3.3.1 极光弧的走向和倾斜角随MLT的变化 |
| 3.3.2 极光弧的走向随MLAT的变化 |
| 3.3.3 极光弧的走向的分布变化 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 IMF对极光弧倾斜角反转点的影响 |
| 3.4.2 不同IMF By影响极光弧走向的事例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 日侧极光弧纬向运动特征分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 极光弧运动速度计算 |
| 4.2.1 极光弧观测速度计算 |
| 4.2.2 去除地球自转的影响 |
| 4.3 计算结果 |
| 4.3.1 极光弧的运动速度分布 |
| 4.3.2 极光弧运动速度随MLT的变化 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 等离子体对流对极光弧运动的影响 |
| 4.4.2 IMF对极光弧运动的影响 |
| 4.4.3 极光弧运动反转事例 |
| 4.4.4 与地球自转相关的极光弧运动速度 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 日侧极光弧电子能谱的反演以及对应磁层源区 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 观测数据 |
| 5.3 统计结果 |
| 5.3.1 极光发光强度的磁地方时分布 |
| 5.3.2 极光强度比I_(557.7)/I_(630.0)与极光发光强度I_(557.7)的关系 |
| 5.3.3 极光发光强度和强度比与沉降电子能谱之间的关系 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 日侧极光弧粒子的磁层源区 |
| 5.4.2 日侧极光弧对应沉降电子能谱的反演 |
| 5.5 结论 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（5）基于地基GPS和掩星技术的区域电离层特征研究（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电离层研究意义 |
| 1.2 电离层探测技术及其发展 |
| 1.3 GPS电离层探测研究进展 |
| 1.3.1 地基GPS电离层研究进展 |
| 1.3.2 基于掩星GPS的电离层研究进展 |
| 1.3.3 GPS极地电离层研究进展 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 电离层基本特性及其模型 |
| 2.1 电离层的形成及分层结构 |
| 2.2 太阳和地磁活动对电离层的影响 |
| 2.2.1 太阳活动对电离层的影响 |
| 2.2.2 地磁活动对电离层的影响 |
| 2.2.3 太阳和地磁指数及强度分级 |
| 2.3 电离层的变化 |
| 2.3.1 电离层的规则变化 |
| 2.3.2 电离层的不规则变化 |
| 2.4 电离层模型 |
| 2.4.1 第一类经验模型 |
| 2.4.2 第二类经验模型 |
| 2.4.3 IGS全球电离层图 |
| 第三章 基于地基GPS的电离层TEC反演 |
| 3.1 GPS系统概述 |
| 3.1.1 GPS的组成 |
| 3.1.2 GPS的时间标示和坐标系统 |
| 3.1.3 GPS观测值及其组合 |
| 3.2 电离层TEC反演原理和方法 |
| 3.2.1 电离层折射指数 |
| 3.2.2 电离层延迟表达式 |
| 3.2.3 电离层绝对TEC和相对TEC |
| 3.2.4 载波相位平滑伪距观测值 |
| 3.2.5 GPS硬件延迟解算 |
| 3.3 武汉地区电离层TEC获取和分析 |
| 3.3.1 WHCORS系统简介 |
| 3.3.2 数据处理流程 |
| 3.3.3 几种常用模型的比较 |
| 3.3.4 武汉地区TEC变化分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 地震-电离层异常实例检测与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 异常检测方法 |
| 4.3 芦山地震电离层异常检测 |
| 4.3.1 地基GPS TEC变化分析 |
| 4.3.2 利用CODE GIM分析全球TEC变化 |
| 4.3.3 电离层电子密度解算分析 |
| 4.4 尼泊尔地震电离层异常检测 |
| 4.4.1 太阳和地磁指数 |
| 4.4.2 地基GPS TEC变化分析 |
| 4.4.3 利用CODE GIM分析全球TEC变化 |
| 4.5 美国加州地震电离层异常检测 |
| 4.6 三次地震实例检测分析 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 利用球冠谐模型分析南极地区电离层TEC变化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于球冠谐的电离层TEC建模 |
| 5.3 南极地区电离层TEC建模和分析 |
| 5.3.1 数据来源 |
| 5.3.2 南极地区电离层TEC建模及模型比较 |
| 5.3.3 南极地区电离层TEC球冠谐模型分析 |
| 5.4 南极地区电离层TEC变化分析 |
| 5.4.1 时空分布特征 |
| 5.4.2 季节变化分析 |
| 5.4.3 周日变化及威德尔海异常分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 基于掩星技术的南极地区顶部电离层特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 掩星GPS反演方法 |
| 6.2.1 利用弯曲角进行反演 |
| 6.2.2 利用TEC直接反演电子密度 |
| 6.3 反演方法验证 |
| 6.4 南极地区顶部电离层的变化 |
| 6.4.1 南极地区的F2层特性 |
| 6.4.2 顶部电离层的垂直结构特征 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文研究总结 |
| 7.2 下一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 博士研究生阶段发表的论文和参与的项目 |
| 致谢 |
（6）热层大气中钠原子层的激光雷达观测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 中间层和热层的中性大气 |
| 1.1.1 大气分层结构 |
| 1.1.2 中高层大气的波动过程 |
| 1.2 中性金属原子层和激光雷达探测技术 |
| 1.2.1 中间层和低热层区域的金属原子层 |
| 1.2.2 激光雷达技术简介 |
| 1.3 电离层现象和金属离子 |
| 1.3.1 电离层分层结构 |
| 1.3.2 电离层赤道异常现象 |
| 1.3.3 金属离子和突发E层、降行层 |
| 1.4 热层金属原子层 |
| 1.4.1 热层金属原子层的探测 |
| 1.4.2 热层金属原子层形成机制的模拟 |
| 1.5 本文研究目标 |
| 第2章 丽江热层钠原子层的观测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 丽江激光雷达的结构 |
| 2.3 激光雷达数据的反演过程 |
| 2.4 丽江热层钠原子层的观测 |
| 2.5 丽江热层钠原子层的特征 |
| 2.6 本章结论 |
| 第3章 丽江热层钠原子层的形成机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 丽江热层钠原子层和赤道喷泉效应的关系 |
| 3.2.1 概述 |
| 3.2.2 电离层电子总含量和赤道喷泉效应 |
| 3.2.3 丽江热层钠原子层和赤道喷泉效应的关系 |
| 3.3 丽江热层钠原子层的潮汐相位特征 |
| 3.3.1 概述 |
| 3.3.2 全球尺度波动模式 |
| 3.3.3 丽江热层钠原子层和潮汐相位比较 |
| 3.4 热层钠原子层形成的化学反应 |
| 3.4.1 中高层大气中钠原子的生成和损失 |
| 3.4.2 辐射复合是形成丽江热层钠原子层的主要反应 |
| 3.5 对丽江热层大气钠原子层的理论解释 |
| 3.6 本章结论 |
| 第4章 子午工程中低纬热层钠原子层探测 |
| 4.1 子午工程各台站探测到的热层钠层 |
| 4.1.1 子午工程激光雷达各台站热层钠原子层观测 |
| 4.1.2 北京110-140km的热层钠原子层事件 |
| 4.1.3 海口110-160km的热层钠原子层事件 |
| 4.2 赤道喷泉效应和中低纬热层钠层事件 |
| 4.3 中低纬度热层钠原子层的形成 |
| 4.4 中低纬度地区和极区热层金属原子层的比较 |
| 4.5 本章结论 |
| 第5章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）电离层离子上行的磁扰时变化特征与建模研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 电离层概述 |
| 1.1.1 离子密度 |
| 1.1.2 离子温度 |
| 1.1.3 摩擦加热 |
| 1.1.4 等离子体对流 |
| 1.1.5 电离层电流 |
| 1.2 电离层离子上行 |
| 1.2.1 上行的概念和研究现状 |
| 1.2.2 上行源区 |
| 1.2.3 带电粒子漂移 |
| 1.3 磁层 |
| 1.3.1 地球磁层概述 |
| 1.3.2 地磁活动水平 |
| 1.3.3 磁层中的电场 |
| 1.4 问题的提出和研究意义 |
| 1.5 主要研究内容和章节安排 |
| 第二章 数据与研究方法 |
| 2.1 FAST卫星和TEAMS仪器数据 |
| 2.1.1 基本参数 |
| 2.1.2 仪器介绍 |
| 2.1.3 数据选取 |
| 2.1.4 数据筛选 |
| 2.1.5 格点划分和数据分组 |
| 2.2 上行事件的确定准则 |
| 2.2.1 南、北半球的上行事件 |
| 2.3 离子上行通量、上行率 |
| 2.3.1 Cully-2003模型 |
| 2.3.2 上行率和净积分能通量 |
| 2.4 一次典型的离子上行事件 |
| 第三章 电离层上行H~+和O~+的半球分布特征 |
| 3.1 磁扰期上行强度和源区的变化特征 |
| 3.1.1 上行H~+的特征分析 |
| 3.1.2 上行O~+的特征分析 |
| 3.2 不同能量离子上行强度的对比分析 |
| 3.2.1 北半球上行O~+的特征分析 |
| 3.2.2 南半球上行O~+的特征分析 |
| 3.3 不同质荷比离子上行强度对比分析 |
| 3.3.1 北半球1-12keV离子 |
| 3.4 本章小结与讨论 |
| 第四章 电离层离子上行的高度、季节和年代际分布特征 |
| 4.1 高度分布 |
| 4.1.1 不同地磁活动水平上行H~+的高度分布 |
| 4.1.2 不同地磁活动水平上行O~+的高度分布 |
| 4.2 季节分布 |
| 4.2.1 上行H~+的季节分布 |
| 4.2.2 上行O~+的季节分布 |
| 4.3 年代际分布 |
| 4.3.1 不同地磁活动水平上行H~+的年代际分布 |
| 4.3.2 不同地磁活动水平上行O~+的年代际分布 |
| 4.3.3 上行率随太阳黑子长期变化的拟合模型 |
| 4.4 本章小结与讨论 |
| 第五章 建立离子上行强度的经验模型 |
| 5.1 影响因素与模型 |
| 5.1.1 太阳风动压 |
| 5.1.2 行星际磁场 |
| 5.1.3 地磁活动PC指数 |
| 5.2 组合模型的建立 |
| 5.2.1 数据准备与预处理 |
| 5.2.2 拟合模型 |
| 5.3 本章小节与讨论 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究结果 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
| 符号缩写 |
（8）“雪龙号”纪实（三）（论文提纲范文）
| 十二、北极之光 |
| 青岛白龙 |
| 闯入北极圈 |
| 冰行花絮 |
| 温热的冰岛 |
| 白熊———海象———爱斯基摩人 |
| 冰雪中的热望 |
| 十三、群星灿烂(上) |
| 诗情春雷 |
| 余勇 |
| 一、风速情况 |
| 二、建筑和室外设施受损情况 |
| 三、应急处置情况 |
| 弓长国强 |
| 殷赞 |
| 南极哥 |
| 故事一、“雪龙”南极抗风记 |
| 故事二、惊心动魄的一次检修 |
| 故事三、南极极夜坚守工作的考察队员 |
| 妙曼之星 |
| 庆华文章 |
| 张势正旺 |
| 南极科学考察记 |
| 初踏南极感受多 |
| 长城站 |
| 环岛考察谈鸟类 |
| 尚未解开的牛背鹭之谜 |
| 企鹅 |
| 鹅矢如金的证人 |
| 董老大与曹站长 |
| 曹站长 |
| 心红志刚 |
（9）极区电离层F2层峰值电子密度特性共轭研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电离层基本研究 |
| 1.2.1 电离层物理发展简史 |
| 1.2.2 电离层基本特征 |
| 1.2.3 电离层的变化特征 |
| 1.3 极区电离层相关研究 |
| 1.3.1 等离子体对流 |
| 1.3.2 能量粒子沉降 |
| 1.4 本文工作和创新点 |
| 1.4.1 论文主要内容和框架 |
| 1.4.2 论文创新点 |
| 第二章 极区电离层观测和模拟简介 |
| 摘要 |
| 2.1 极区电离层观测 |
| 2.1.1 数字式电离层测高仪探测技术 |
| 2.1.2 非相干散射雷达简介 |
| 2.1.3 极区电离层的联合观测 |
| 2.2 电离层模拟 |
| 2.2.1 国际参考电离层模型简介 |
| 2.2.2 高纬电离层模型简介 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 极区电离层NmF2气候学特征的共轭研究 |
| 摘要 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数据来源以及处理方法 |
| 3.3 NmF2变化特征的南北极对比 |
| 3.3.1 NmF2日变化特征 |
| 3.3.2 NmF2年变化特征 |
| 3.3.3 太阳活动低年NmF2分布特征 |
| 3.3.4 太阳活动高年NmF2分布特征 |
| 3.4 NmF2变化特征南北极差异的原因分析 |
| 3.4.1 水平输运过程与粒子沉降的的相对贡献 |
| 3.4.2 光致电离与中性大气成分的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 极区电离层NmF2对太阳活动依赖性的共轭研究 |
| 摘要 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数据来源与处理方法 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 NmF2随太阳活动变化趋势分析 |
| 4.3.2 NmF2对太阳活动变化响应敏感度分析 |
| 4.3.3 NmF2与太阳活动相关性分析 |
| 4.4 NmF2太阳活动依赖性南北极差异的相关分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 极区电离层NmF2观测与国际参考电离层对比研究 |
| 摘要 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 IRI-2012模型简介及数据处理 |
| 5.3 观测与模拟结果对比分析 |
| 5.3.1 太阳活动低年结果对比与讨论 |
| 5.3.2 太阳活动高年结果对比与讨论 |
| 5.3.3 太阳活动上升相结果对比与讨论 |
| 5.3.4 太阳活动下降相结果对比与讨论 |
| 5.3.5 平均相对误差分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 太阳活动低年极隙区纬度电离层特征的观测与模拟对比研究 |
| 摘要 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 观测仪器和数据介绍 |
| 6.3 太阳活动低年观测结果 |
| 6.4 太阳活动低年模拟结果 |
| 6.5 极区电离层不同物理机制的相对贡献 |
| 6.5.1 水平输运过程的UT效应 |
| 6.5.2 粒子沉降与光致电离的相对贡献 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于COSMIC掩星数据的电离层分布特征及地震响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 一 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 电离层变化特征研究 |
| 1.2.2 地震-电离层扰动研究 |
| 1.3 研究目标和主要内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 二 电离层基本理论 |
| 2.1 电离层结构 |
| 2.2 电离层探测技术 |
| 2.2.1 传统电离层探测手段 |
| 2.2.2 地基GPS电离层探测手段 |
| 2.2.3 无线电掩星电离层探测手段 |
| 2.2.3.1 COSMIC掩星概述 |
| 2.2.3.2 掩星技术系统组成 |
| 2.3 电离层研究内容 |
| 2.3.1 电离层观测研究 |
| 2.3.2 电离层物理研究 |
| 三 COSMIC掩星数据分析与研究方法 |
| 3.1 科学数据及反演 |
| 3.1.1 COSMIC科学数据 |
| 3.1.2 数据处理系统 |
| 3.1.3 掩星观测数据反演技术 |
| 3.1.3.1 GPS信号与观测方程 |
| 3.1.3.2 “洋葱分层”反演方法 |
| 3.1.3.3 掩星反演数据处理流程 |
| 3.2 数据检查 |
| 3.3 研究方法 |
| 3.3.1 IRI模型简介 |
| 3.3.2 傅里叶逼近拟合方法 |
| 3.3.3 B样条函数电离层模型 |
| 3.3.4 低阶球谐函数电离层模型 |
| 3.4 数据处理与分析 |
| 3.5 小结 |
| 四 电离层变化特征分析 |
| 4.1 峰值密度和临界频率分布特征 |
| 4.1.1 峰值密度和临界频率的区域分布变化 |
| 4.1.2 峰值密度和临界频率随地磁季节的全球分布变化 |
| 4.1.3 太阳活动性变化对峰值密度和临界频率的影响 |
| 4.2 峰值高度分布特征 |
| 4.2.1 峰值高度的区域分布变化 |
| 4.2.2 峰值高度随地磁季节的全球分布变化 |
| 4.2.3 太阳活动性变化对峰值高度的影响 |
| 4.3 电子密度分布特征 |
| 4.3.1 电子密度随地磁季节的全球分布变化 |
| 4.3.2 太阳活动性变化对电子密度的影响 |
| 4.3.3 电子密度威德尔海异常变化 |
| 4.4 小结 |
| 五 典型震例分析 |
| 5.1 震例分析方法 |
| 5.1.1 COSMIC掩星峰值密度分析方法 |
| 5.1.2 地基GPS总电子含量分析方法 |
| 5.2 典型震例分析 |
| 5.2.1 汶川M8.0级地震 |
| 5.2.1.1 峰值密度分析 |
| 5.2.1.2 GPS TEC分析 |
| 5.2.1.3 总结 |
| 5.2.2 于田M7.3地震 |
| 5.2.2.1 峰值密度分析 |
| 5.2.2.2 地磁垂直分量分析 |
| 5.2.2.3 总结 |
| 5.2.3 玉树M7.1地震 |
| 5.2.3.1 峰值密度分析 |
| 5.2.3.2 地磁垂直分量分析 |
| 5.2.3.3 总结 |
| 5.3 小结 |
| 六 地震电离层耦合关系研究 |
| 6.1 地震-电离层耦合关系 |
| 6.1.1 声重力波解释 |
| 6.1.2 异常电场解释 |
| 6.2 数值模拟计算和讨论 |
| 6.3 小结 |
| 七 总结和展望 |
| 7.1 主要研究成果 |
| 7.1.1 COSMIC掩星数据分析与研究方法 |
| 7.1.2 电离层变化特征分析 |
| 7.1.3 典型震例分析 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 承担项目和发表文章 |
| 个人简历 |
四、The polar ionosphere at Zhongshan Station on May 11, 1999, the day the solar wind almost disappeared（论文参考文献）
- [1]基于空间定位的夜侧典型极光形态及其粒子沉降特征研究[D]. 张会朋. 武汉大学, 2019(06)
- [2]基于GPS技术研究南极电离层在磁暴下的响应特征[D]. 王康. 武汉大学, 2017(08)
- [3]日侧极光弧观测研究[D]. 丘琪. 中国科学技术大学, 2016(10)
- [4]第13章 极区电离层观测研究[A]. 胡红桥,刘瑞源,刘建军,张北辰,杨惠根. 空间物理学进展（第五卷）, 2015
- [5]基于地基GPS和掩星技术的区域电离层特征研究[D]. 孙伟. 武汉大学, 2015(03)
- [6]热层大气中钠原子层的激光雷达观测研究[D]. 高齐. 中国科学技术大学, 2016(12)
- [7]电离层离子上行的磁扰时变化特征与建模研究[D]. 赵凯. 南京信息工程大学, 2015(08)
- [8]“雪龙号”纪实（三）[J]. 殷允岭. 时代文学(上半月), 2015(01)
- [9]极区电离层F2层峰值电子密度特性共轭研究[D]. 徐盛. 西安电子科技大学, 2014(03)
- [10]基于COSMIC掩星数据的电离层分布特征及地震响应研究[D]. 马新欣. 中国地震局地球物理研究所, 2014(03)