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第十四届全国日地空间物理学术讨论会

召开年：2011
召开地：重庆
出版时间： 2011-10-25

主办单位：中国空间科学学会

会议文集：第十四届全国日地空间物理学术讨论会论文集

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1.DORIS电离层TEC提取算法研究
- 张红波;欧明;张风国;甄卫民
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：由法国航天局(CNES)、法国空间测地研究院(GRGS)和法国国立地理研究所(IGN)设计和研制的星基多普勒轨道确定和无线电定位组合系统（Doppler Orbitography and Radio Positioning Integrated by Satellite，DORIS 系统）拥有目前全世界唯一的全球性地基无线电信标网络，该系统主要任务是利用星载DORIS 接收机测量卫星飞经地面站时接收并测量地面双频信标（UHF 401.25MHz/S 2036.25MHz 频段）发射信号的多普勒频移来实现精确定轨和定位。随着系统应用的发展，电离层研究现已成为DORIS 系统最重要的系统任务之一，它可以沿卫星轨道可对全球电离层环境进行高时间分辨率监测，能够获取全球电离层总电子含量和电离层闪烁等信息。
2.NeQuick模型电离层改正系数变化特征分析
- 欧明;刘钝;张红波;佘承莉;甄卫民
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：电离层延迟误差是卫星导航系统不可忽视的误差源。由于电离层的色散及各项异性特征，可以通过双频接收的方式加以消除。但是对于卫星导航系统单频用户而言，则必须通过导航电文播发的电离层改正参数输入到导航电离层模型中加以修正。为满足欧洲伽利略（GALILEO）导航系统单频电离层修正的需求，意大利理论物理研究中心ICTP与奥地利Graz 大学联合开发了NeQuick 电离层模型。NeQuick 模型通过调用模型自带的CCIR、R12 等文件数据，可以给出地球周边在指定时间内任意一点的电子密度值以及任意两点间的电离层TEC 信息。该模型已经在欧空局EGNOS项目中使用, 并写入了GALILEO 系统的ICD 文件（用户接口控制文件），建议GALILEO 单频用户使用。
3.日本Mw9.0级特大地震前电离层扰动初步分析
- 闫相相;单新建;曹晋滨;汤吉;王飞飞
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：利用JPL（Jet Propulsion Laboratory, 美国喷气动力学实验室)的TEC 地图数据和日本NICT （National Institute of Information and Communications Technology of Japan）的测高仪数据等多种观测手段显示，2011年3月11日05 时46分日本Mw9.0级特大地震前上空的电离层有明显的扰动。从 TEC 数据来看，经过平滑插值后得到的震中位置上空电离层TEC 逐日变化较小，但在3月1日仍出现了显著了TEC 降低，另外3月11和12日也出现了明显的TEC增强，以上很有可能是受到地磁活动影响。
4.基于Pro-E的航天器内部辐射屏蔽和总剂量分析技术
- 蔡明辉;韩建伟;胡鉴航
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：空间环境导致的辐射效应、充放电效应和侵蚀效应（包括原子氧腐蚀、紫外线辐解、微小碎片撞击等）是制约高可靠、长寿命航天器发展的重要问题，对这些空间环境效应的分析评估和试验是航天器设计的重要方面。中国科学院国家空间科学中心（以下简称“空间中心”）长期系统开展上述空间环境效应的机理、分析评估和模拟试验技术、防护设计原理研究，形成了综合性的空间环境效应分析评估和模拟试验条件能力，为载人航天、探月工程等国家重大专项任务提供了卓有成效的工程应用。
5.高光谱相机光谱成像系统反射镜的轻量化结构设计
- 邢利娜;金光;解鹏
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：针对高光谱相机光谱成像系统的反射镜，通过材料选择、支撑方案的确定、反射镜的轻量化设计方案的选择等对反射镜进行了详细的轻量化结构设计，计算了该反射镜在重力载荷作用下温度变化15℃时的面形和该反射镜的前三阶模态。计算结果表明，该反射镜的轻量化结构设计方案刚度好，在重力作用和温度变化15℃时面形变化小，满足光学指标要求。
6.地球磁尾电流片磁场结构的统计研究
- 戎昭金;万卫星;沈超
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：基于Cluster 卫星簇在2001、2003、2004年期间在距地心15-19个地球半径（RE）范围内对磁尾磁场的多点同步观测，本文在GSM 坐标系下统计性地研究了地球磁尾电流片中心处的磁场结构。得到主要结果：1)在磁尾电流片中心，磁场By分量主要在|By|＜5nT，而Bz分量基本是正号并分布在1～10nT 范围内。平均而言，在磁地方时～21:00-～01:00 范围内，Bz (3-5nT) 及磁场强度Bmin (5-7nT) 普遍较弱，在磁尾两侧翼区域，Bz和Bmin相对较强(Bz, Bmin，7-15nT)。2)磁场几何结构的曲率方向主要指向地向，副法线方向指向昏向，磁力线平面基本垂直于赤道平面。3)在磁尾晨侧部份，磁场曲率方向有昏向分量而副法线方向有尾向分量；在昏侧部份，曲率方向有晨向分量而副法线方向有地向分量。
7.GNSS数据驱动下的IRI模型实现技术研究
- 佘承莉;刘钝
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：电离层误差是影响卫星导航、雷达等系统的重要因素，上述系统一般采用电离层模型进行误差的修正或补偿。国际参考电离层（IRI）是经常采用的模型，该模型利用长期数据统计建立，输入时间、地点及太阳活动参量等信息后，可以给出总电子含量（TEC）等重要信息。由于模型所需的输入参量（如太阳活动参量）需要从历史文件中读取或由用户输入，因此限制了模型在实际系统中的应用。GNSS 是重要的电离层环境测量手段之一，利用GNSS 系统的双频测量数据可以实时提取精确的电离层TEC 信息。因此，可以考虑结合IRI 模型与GNSS测量数据，实现具有实时预报功能的模型。为了给用户提供实时的电离层修正数据，需要结合实测数据对模型进行优化，实现利用实测数据的IRI 模型驱动更新过程。本文利用GPS测量实现的GIM TEC 数据，实现了IRI 模型的更新，并对模型的修正结果进行了分析。
8.2007-2009年低太阳活动期间中低纬电离层特征
- 刘立波;万卫星;陈一定;乐会军;何茂盛
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：2007—2009年位于第23太阳黑子活动周下降相和第24周上升相期间，太阳活动处于极低的活动水平，记录到近一个世纪来最低太阳黑子活动水平（如2008年全年266天没有太阳黑子）,创下了50年来最低太阳风动压，55年最低太阳无线电辐射的纪录。太阳活动在此期间不同寻常的变化，极大地挑战了对太阳活动的预报能力，同时也激发起众多科学家探究与之相关的科学问题的兴趣。国际随即启动了“太阳活动极低年（Deep Solar Minimum）”，开展研究这一异常太阳活动的变化特征及可能的地球空间环境效应（如宇宙线辐射急剧增加，导致地球外层大气收缩和改变）。譬如， Chen et al.（2011）发现，在如此低的太阳活动水平期间，F10.7对太阳极紫外EUV 辐射通量的表征能力显著变差。国外科学家（如J. T. Emmert）通过对卫星轨道数据的反演得到的高层大气密度资料分析，发现高层大气的总密度变小了，意味着大气变冷了。
9.基于三亚VHF雷达的我国低纬电离层观测研究
- 宁百齐;李国主;胡连欢
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：海南三亚（18.4°N, 109.6°E, dip latitude 11.9°N）VHF 雷达是我国大陆第一台探测低纬电离层E、F 区不规则结构的雷达，该雷达具有电离层相干散射探测和全天空流星观测2 种工作模式：在电离层相干散射探测模式，雷达天线采用12 x 2个水平极化5 单元八木天线组阵，形成指向北方天顶角23 度，与电离层E 区地磁场垂直的雷达波束，该波束可沿东西向以2.5 度步进扫描，扫描范围为±22.5 度，观测电离层E和F 区的不规则结构以及漂移；在流星观测模式，天线采用目前广泛使用的1 根正交偶极天线发射，5 根正交偶极天线布阵接收的空间干涉测量方式，观测高层大气流星余迹并获得大气风场。通常，海南三亚VHF 雷达日常观测采用每分钟交替工作在电离层相干散射和流星观测模式之间，同时获得海南三亚地区的电离层不规则结构回波和高层大气风场。
10.高频多普勒观测对中纬扩展F特性的分析
- 肖赛冠;肖佐;史建魁
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：扩展F是电离层中重要的扰动现象之一，最初是用测高仪观测研究夜间赤道地区电离层时发现的，称之为赤道扩展F（ESF），赤道扩展F的观测、理论模拟及物理机制等问题受到了极大的关注。随着研究的深入，发现扩展F 现象不仅可以出现在赤道地区，也可以发生在中纬度地区乃至极区。就观测而言，扩展F 从发现到研究最为普遍应用的是测高仪，测高仪设备简单、便于操作、可有效进行长期的观测研究，尤其利于对扩展F 特性进行统计分析，但由于其观测记录在时间上不连续的限制，不便于进行电离层不同扰动的相关分析，而且在统计过程中较易产生一次连续事件及多次事件的区分与混淆；相干和非相干散射雷达也可以很好的观测研究电离层扩展F 现象，并能很好的揭示电子密度空泡结构及羽状结构随高度变化的剖面分析及扩展F 现象与波状扰动的关系分析，但并非常规探测手段；高频多普勒观测也是一种典型的电离层观测手段，其设备简单便于操作，较之测高仪明显的优势在于其观测的时间连续性，这样既可以明确的区分不同的扩展F 事件，避免混淆，又可以研究不同的电离层扰动之间的时间演化及相关性分析，但由于其所反映的是等效反射面附近局地电离层的变化，无法揭示电离层变化的高度剖面。各种观测手段各有优势，关于扩展F的统计研究工作，多数是基于测高仪的观测，通常意义上习惯于把高频多普勒的观测用于电离层对太阳活动、磁暴及波状扰动响应的分析。
11.跨极盖电势时间变化率对赤道电离层垂直漂移的影响—统计学分析
- 熊雯;徐继生
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：磁扰期间中低纬电离层电场的扰动主要受控于高纬电场的穿透。电场穿透的概念最早在 1968年由Nishida提出，他发现向日面赤道电急流所产生地磁扰动与太阳风行星际磁场明显相关，并认为是太阳风电场通过某种机制从高纬电离层渗透进入低纬电离层，近四十年以来人们利用卫星、雷达、地面磁力仪数据结合数值模拟对电场穿透现象进行了大量研究。
12.电离层测高仪回波的噪声抑制与干扰滤除
- 陈锟;宁百齐;朱正平;蓝加平;孙奉娄
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：现代电离层测高仪为了便于安装，移动，同时减小对高频信道的干扰，结合脉冲编码，脉冲多普勒积分等技术，现测高仪的发射功率从初期的千瓦级降到现在的百瓦量级。测高仪在1-30MHz 频率范围内测量，与大量短波电台，业余无线电，其它科学仪器共享频段信道，随着高频波段干扰的日益严重使得测高仪接收到大量高频干扰和噪声，当信噪比下降到一定程度后，测高仪的频高图将出现回波描迹不连续，无翘尾，最低接收频率变高，也可能由于波形畸变而引起的描迹线高度的偏移，变粗等问题，使基于频高图标定的电离层特征参数产生较大误差。
13.中层大气重力波的全球分布特征
- 张云;熊建刚;万卫星
- 《第十四届全国日地空间物理学术讨论会》 | 2011年
摘要：重力波是中高层大气中最重要的动力学过程之一，在全球的气象学、气候学以及平流层和中间层的动力学中扮演着重要角色。重力波引起大气中热量、动量通量和大气成分的垂直输运，并通过损耗其从底层大气携带的热量和能量在中层大气中进行重新分配，改变大气的动力学和热力学平衡的，进而对大气循环和层间耦合产生重要的影响。由于重力波的尺度较小，受到计算网格的限制，在全球模式中不可能包含重力波运动，而重力波对全球大气运动而言又是不可忽略的，因此在全球大气模式中必须使用重力波参数化的方法来描述重力波对全球大气的影响，而从各种观测数据中得到正确描述重力波的全球分布的模型成为构建全球大气模式的前提条件。