您当前的位置: 首页 > 金融

地质地球所研究电离层垂直等离子体漂移的分点不对称性及其对电离层影响非迁移潮汐对低热层一氧化氮经度变化

2018-09-15 11:51:44

中科院地质与地球物理研究所地磁与空间物理研究室电离层物理学科组博士后任志鹏与合作导师万卫星等利用ROCSAT-1卫星从1999年到2004年对赤道F区电离层垂直等离子体漂移的观测,研究了电离层等离子体电动力学垂直漂移的春秋分不对称性。

该不对称性存在明显的地方时依赖,并主要表现出3个特征:1.在东半球地方时9点到13点的区间,春季(3-4月)的垂直等离子体漂移强于秋季(9-10月);2.两个季节的等离子体漂移都表现出明显的经度四波结构,而秋季的四波强度更大持续时间也更长;3.垂直等离子体漂移日落反转增强(PRE)也表现出明显的春秋分不对称性。在经度320度到150度之间,秋季PRE大于春季,而在其它经度则相反。利用获得的漂移数据和TIME-IGGCAS电离层模式。模拟了这个春秋分不对称对电离层等离子体密度春秋分不对称的影响。发现白天垂直等离子体漂移的不对称性能够部分解释刘立波2010年期刊文章中的观测结果。

该研究成果近期发表在国际权威地球物理学期刊Journal of Geophysical Research(Ren et al. Equinoctial asymmetry of ionospheric vertical plasma drifts and its effect on F-region plasma density. Journal of Geophysical Research, 2011, 116(A4), A04301, doi:10.1029/2010JA016131)。

附图说明:地方时10点到12点间(上排)、13点到15点点间(中间排)和反转增强顶点(下排)在春分(星线)和秋分(圈线)的经度变化。

原文链接

已有的卫星观测数据表明,源于中低层大气的非迁移大气潮汐明显调制了赤道区低热层NO数密度的经度变化。中科院地质与地球物理研究所地磁与空间物理研究室电离层物理学科组博士后任志鹏与合作导师万卫星等利用新开发的全球电离层/热层耦合模式GCITEM-IGGCAS 和TIMED/SABER的观测数据,模拟研究了大气非迁移潮汐对赤道区低热层NO数密度经度变化的影响。

他们首先利用TIMED/SABER中间层-低热层的卫星观测数据对90 km高度上的大气非迁移潮汐进行模式化,然后把模式化后的向东传播并且纬向呈3波结构的周日潮汐(DE3)、向东传播并且纬向呈2波结构的周日潮汐(DE2)和向东传播并且纬向呈1波结构的半日潮汐(SE1)输入到GCITEM-IGGCAS模式中,模拟它们对低热层NO密度的影响。

模拟表明,在大气非迁移潮汐的影响下,赤道区低热层NO数密度表现出明显的经度变化:在3月到10月,NO数密度表现出明显的经度四波结构;而在11月到2月,NO数密度主要呈现出一个经度三波结构。分析表明,NO数密度的四波结构主要是由DE3潮汐引起的;而NO数密度的三波结构主要是由DE2和SE1潮汐引起,其中DE2潮汐占主导。模拟还表明,大气非迁移潮汐主要通过调节N(4S)、N(2D)和O2+的数密度来影响NO数密度的经度变化。其中,大气非迁移潮汐对N(2D)的影响是重要的因素。

该研究成果近期发表在国际权威地球物理学期刊Journal of Geophysical Research(Ren et al. Simulated longitudinal variations in the lower thermospheric nitric oxide induced by nonmigrating tides. Journal of Geophysical Research, 2011, 116(A4), A04301, doi:10.1029/2010JA016131)。

附图说明:模拟给出的一氧化氮密度(上排)、一氧化氮相对密度(中间排)和中性质量相对密度(下排)在9月(左排)和12月(右排)的经度和高度变化剖面。

原文链接

打印机外置墨盒
墨水图片
长安萨尔斯堡(商铺)图片
推荐阅读
图文聚焦