源自于地球极区电离层冷等离子体观测特征研究

发布时间：2020-12-23 08:35

　　在磁暴期间,等离子体层外部的冷等离子体随磁层对流驱动而剥离,逐渐向向阳面磁层运动,形成等离子体层羽状结构（Plume）。羽状结构的形成和演化对地球电离层造成直接影响,常形成大尺度不均匀体贯穿电离层低纬至高纬众多区域,对人类的通信、导航、航天器等产生了很大影响。本文利用全球分布的GPS地面接收机获取的电离层总电子含量（Total Electron Content, TEC）数据实现了对磁层等离子体的空间和时间演化进行长时间连续的观测和统计分析。为开展上述观测和统计分析工作,本文首先从全球分布的GPS TEC数据中取出北半球磁正午（MLT=12）从地磁纬度20到90范围的连续观测数据,并将该数据沿地球磁场T96模型计算的磁力线投影到磁赤道面,进而获取以时间为横轴、以地心距离为纵轴和以颜色代表等离子体密度的二维时序伪彩图。该伪彩图及相应的数据,便可用于研究磁层等离子体的相应特征。具体研究内容如下:首先分别选取有磁暴和非磁暴的一天投影数据开展深入分析,并通过磁层RBSP卫星和Cluster卫星的实地协同观测,证实了本文所提出的投影方法是有效和可靠的。结果表明:在磁暴期间,GPS TEC数据展示... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 日地空间环境简介
        1.1.1 电离层
        1.1.2 等离子体层
    1.2 论文研究意义
    1.3 国内外研究动态
        1.3.1 国外研究动态
        1.3.2 国内研究状态
    1.4 论文研究内容与章节安排
第二章 研究方法与观测手段
    2.1 模型与方法
        2.1.1 IGRF模型
        2.1.2 T96模型
        2.1.3 Shue模型
        2.1.4 投影方法
    2.2 地面观测设备
        2.2.1 全球GPS TEC
        2.2.2 SuperDARN雷达
    2.3 卫星观测设备
        2.3.1 ACE卫星
        2.3.2 Cluster卫星
        2.3.3 RBSP卫星
        2.3.4 OMNI数据
    2.4 本章小结
第三章 等离子体羽状结构的事件分析
    3.1 磁暴期间等离子体羽状结构事件分析
        3.1.1 2013年1月17日事件分析
        3.1.2 2014年2月27日事件分析
    3.2 非磁暴期间等离子体羽状结构事件分析
        3.2.1 2013年10月18日事件分析
        3.2.2 2013年6月5日事件分析
    3.3 RBSP和Cluster协同观测
    3.4 本章小结
第四章 等离子体羽状结构统计学分析
    4.1 羽状结构月变化特征
    4.2 羽状结构年变化特征
    4.3 羽状结构气候学统计特征
    4.4 羽状结构与行星际函数关系
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 不足与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]利用ACE卫星数据对太阳质子事件预警方法的研究[J]. 熊森林,崔延美,刘四清.  空间科学学报. 2013(04)
[2]地磁扰动期间等离子体层顶结构的模拟研究[J]. 张华,徐荣栏,沈超,赵华.  地球物理学报. 2013(03)
[3]The Super Dual Auroral Radar Network (SuperDARN): An overview of its development and science[J]. Mark Lester.  Advances in Polar Science. 2013(01)
[4]月基观测地球等离子体层极紫外辐射特性[J]. 何飞,陈波,张效信.  光学精密工程. 2010(12)
[5]IGRF在地磁研究中的应用[J]. 王亶文.  地球物理学进展. 2005(02)

博士论文
[1]不同行星际条件下的地磁脉动和电离层—等离子体层响应研究[D]. 张青梅.南京信息工程大学 2013
[2]电离层TEC暴及其预报方法研究[D]. 邓忠新.武汉大学 2012
[3]日侧磁层顶磁重联过程的卫星和地面联合观测研究[D]. 张清和.西安电子科技大学 2008

硕士论文
[1]磁扰期间等离子体层典型结构的动力学过程[D]. 田海冬.南京航空航天大学 2014



本文编号：2933400