激光雷达观测的武汉上空钠原子层形态特性

对１９９６年３月１日至３日钠荧光散射雷达获得的观测数据进行了分析与处理，得到了钠原子密度随高度的剖面分布和随时间的变化关系。分析结果指出，武汉上空中高层大气钠原子剖面具有强烈的时空变化特点。钠层主要分布在８０～１０５ｋｍ高度，钠层最大密度高度位于９２～９５ｋｍ范围，在不出现流星雨时，其值在１～３×１０９原子每立方米之间变化     

基于北京流星雷达的MLT区域大气风场研究

探测和研究大气风场是认知中高层大气结构的最重要的手段之一,其中流星雷达是一种非常好的观测大气风场的手段。为了更好地了解中纬中间层-低热层(MLT)区域大气风场的特征,本文利用2016年北京流星雷达反演的风场数据进行研究。首先研究了大气平均风场随时间和高度的变化特征,得出1~3月北京上空MLT区域的纬向风均以西风为主,经向风南风与北风交替显著,但仍以北风为主导的结论。继而对于90 km处的大气潮汐波进行研究,通过Lomb-Scargle功率谱方法和谐波拟合得出了大气潮汐随时间的变动规律,即中纬地区大气水平风场受到的潮汐波影响以半日潮汐为主、周日潮汐次之。     

钠层密度翻转现象的激光雷达观测与研究

基于国家子午工程项目钠激光雷达的长期观测数据,统计分析了北京和海南两地出现的钠层密度翻转现象,发现这种现象往往出现在钠层的下部,宽度在2~7 km范围,持续时间约为2~8 h。观测结果显示,钠层密度翻转结构的出现常伴随着大尺度重力波的传播活动,且钠层密度翻转结构的消失过程也和较大尺度重力波的破碎过程有较好的对应关系.这表明,除风剪切和自身动力学不稳定因素外,大尺度和小尺度重力波相互作用引起的垂直对流不稳定效应可能是大尺度重力波破碎的另一个重要原因.     

中层顶准单色重力波特性的钠荧光多普勒激光雷达观测分析

利用2011~2013年期间60 h的钠荧光多普勒激光雷达温度和风场数据,采用矢端曲线法提取廊坊上空85~95 km中层顶区域准单色惯性重力波的所有参量,并统计准单色大气重力波的活动特性。获得的85次准单色重力波事件中,上传（下传）重力波64次（21次）,占总数的75。29%（24。71%）。垂直波长（水平波长）和观测周期平均值分别为6。6 km（727。8 km）和7。4 h,分别集中在6~9 km（200~800 km）和2~7 h,固有周期平均值为7。76 h,主要集中在3~9 h,水平传播方向分布比较均匀,没有占主导的传播方向。对于上传重力波,水平背景风在大气重力波水平传播方向上的分量取正值和取负值的概率大致相等,但对于下传重力波,该风场分量取正值的概率大约是取负值的2倍,说明观测到的下传大气重力波在中层顶区域多为顺风传播。     

大气重力波引起的偶发钠层研究

利用了中国科学院临近空间环境野外综合探测站（廊坊,39N,116E）的钠荧光多普勒激光雷达和流星雷达的探测数据对廊坊上空大气重力波引起的偶发钠层（SSL）进行了研究。首先从大气重力波方程出发,计算分析了大气水平风剪切和垂直风场之间的相位关系;其次利用了钠荧光多普勒激光雷达和流星雷达的实测数据对大气重力波引起的偶发钠层进行了分析研究;经研究分析可知,由于大气重力波引起强的水平风切变和垂直风场风向反转的共同作用,其堆积效应使得钠原子密度增强,形成了偶发钠层。     

电离层不均匀体对短波信号影响的实验研究

通过斜向探测设备获取的实验数据,分析Es传播模式和F2层低角模式反射高度处波状扰动情况下,电离层不均匀体对信号幅度、相位、瞬时多普勒频移及FFT频谱信号的影响.试验结果显示,Es层的不均匀体会造成反射信号幅度快速变化,信号相对相位出现扰动;穿过Es层的F2层模式信号没有Es层不均匀体信号的变化特性.小幅度波状变化的F2层反射信号幅度和瞬时多普勒频移有同样周期和同比幅度变化的周期振荡.FFT频谱分析显示,Es层不均匀体会造成信号频谱的扩展;而F2层波状扰动周期在积累时间内没有较大变化时,频域信号有多个离散的频谱,当扰动周期有明显变化时,频域信号是一个连续的扩展频谱.     

太赫兹波大气衰减的抛物方程模型

抛物方程是一种模拟电波传播特性的高效模型,但目前抛物方程模型在模拟电波传播时,主要考虑大气的折射效应而忽略了其吸收作用,然而太赫兹波的大气衰减较为严重。通过引入大气分子吸收的复折射率,实现了应用抛物方程模型计算太赫兹波的大气衰减。该模型考虑了大气压强、温度和水汽密度等气象参数随高度变化对大气衰减的影响,且能够针对不同地区和季节的气象条件对大气衰减进行计算,与真实环境更加符合。最后利用该模型仿真分析了0.14 THz波的传播特性,给出了传播损耗随距离和高度的变化,并与忽略大气衰减的结果进行了对比,结果表明抛物方程模型能同时体现太赫兹的大气吸收效应和多径传播效应。     

甚低频传播C层效应的观测与模式化研究

利用甚低频(VLF)传播相位的观测结果,证明了VLF传播C层效应的存在.基于C层效应产生原因,导出了包含C层效应的VLF传播相速时变函数和相位预测模型,并利用回归分析揭示了C层效应的日、季变化规律.     

甚低频横跨极区传播相位的观测与研究

对甚低频横跨极区传播相位观测数据进行了分析与研究,得出了甚低频跨极区传播相位的日、季变化的主要特征及规律:(1)在夏至前后的一段时间内,传播相位日变化往往呈现"驼峰"形状;(2)昼夜间的传播相位差季节变化明显;(3)传播相位的随机起伏大.     

中层顶波非线性相互作用的甚高频雷达观测研究

利用ＳＯＵＳＹＶＨＦ雷达１９８７年６月２２月至６月２９日在挪威Ａｎｄｏｙａ的观测数据研究了中层顶附近大气风场中行星波，潮汐和惯性重力波的非线性相互作用。首先利用Ｌｏｍｂ－Ｓｃａｒｇｌｅ周期图方法计算了大气纬向风场的功率谱，除了行星波和潮汐外，在行星波、潮汐的和与频率差处有明显的谱峰，双谱分析表明这些谱峰是行星波和潮汐相互作用形成的。在８６．４ｋｍ处３５ｈ行星波、半日潮与８．９ｈ惯性重力波有较强的非     

南极中山站瑞利散射激光雷达的初步探测结果

一套瑞利散射激光雷达已部署在南极中山站（69.4° S, 76.4° E）用于探测大气密度和温度。该激光雷达的光源为二倍频Nd:YAG脉冲激光器,重复频率30 Hz,单脉冲能量约400 mJ,同时使用一台0.8 m口径的垂直指向望远镜作为接收望远镜,可以探测平流层上层及中间层下层（USLM）区域的大气密度及温度廓线。在垂直分辨率为300 m,时间分辨率为30 min的情况下,由光子噪声引起的大气密度和温度测量不确定性分别小于1.5%和1 K。该激光雷达自2020年3月开始在中山站开展常规观测,有助于研究极区USLM区域的大气密度、温度的变化特征以及大气波动的传播特性。     

AML-2车载激光雷达测量边界层污染物分布廓线

介绍了AML-2车载式大气环境激光雷达系统结构和主要技术参数.详细阐述了测量气溶胶粒子消光系数和污染气体浓度的基本原理和数据处理方法.给出了2008年冬季大气参数合肥综合观测实验中获得的SO2、NO2、O3和气溶胶的垂直分布.从观测结果中可以看出,合肥冬季SO2和NO2的浓度比较小,O3有明显的时间变化,主要是由于受到...     

压电晶体切向对声表面波陀螺刻度因子的影响

刻度因子是陀螺的重要指标,而压电晶体切向对声表面波(SAW)陀螺刻度因子有重要影响。首先以铌酸锂作为分析声波波传特性的基板材料,建立不同的波传角度和不同的切面与各种模态SAW波速的物理数学模型,接着探讨旋转扰动时二次旋转欧拉角与X切、Y切及Z切等铌酸锂晶体中的陀螺效应,分析不同切向刻度因子的变化规律。根据计算结果,铌酸锂晶体中X切Y传(XY)、128°Y切X传(128°YX)、30°ZX、ZX和150°ZX对应的声表面波陀螺刻度因子最大,同时也得出了适合应用于声表面波陀螺的相对敏感切向为声表面波波速接近于慢横波时对应的切向。     

HF Radio Wave Transmission over Sea Ice And Remote Sensing Possibilities

Ground wave propagation is analyzed for a path where sea water is covered by a uniform layer of sea ice. The source is taken to be a vertical electric dipole on or above the ice layer. The solution indicates that a trapped surface wave is significant at short ranges while, at longer ranges, the usual ground wave modes are dominant. The resulting interference pattern may produce rapid variations of the field at intermediate ranges. These characteristics, as well as the height dependence of the observed field strength, are strongly dependent on the thickness of the ice layer.     

磁扰和磁静期间南极McMurdo地区电离层闪烁统计特征的对比分析

利用南极McMurdo站（地理经纬度（166.73°E,77.88°S）,地磁纬度80°S）2011-2014年电离层闪烁观测数据,对比分析了磁扰和磁静期间电离层闪烁发生率的周日分布、季节分布,以及随太阳活动变化的统计特征.结果表明:磁扰和磁静期间电离层闪烁的周日分布均在磁中午附近和磁子夜后出现峰值,而磁扰期的闪烁发生率显著高于磁静期,并且闪烁发生范围向低纬和高纬方向扩展;春秋季电离层闪烁发生率明显高于夏冬季,每年的2、3月份和9、10月份高发,冬季6月份发生率最低;磁扰期的季节性特征比磁静期更为明显,且闪烁发生范围、发生频率均明显大于磁静期;太阳活动对电离层闪烁的影响十分显著,随着太阳活动的增强,闪烁发生的范围和发生频率均明显增大.该研究结果有助于了解极区电离层闪烁的整体分布情况,将为极区电离层闪烁建模以及闪烁预报提供支持,对极区通信、导航定位等有着重要的应用价值.     

应用武汉电离层斜向返回探测系统测量回波相位

电离层作为时空随机变化介质,除了规则变化外还存在着不规则结构和随机变化,即电离层不稳定性,其直接影响是经过电离层传播的电波产生相位随机起伏.利用垂测仪和信标接收机测量精确相位数据的各种方法已被广泛应用,而应用具有大范围电离层探测能力的高频天波超视距雷达测量回波相位的方法还没有文献提出.文中提出了一种从相位编码脉冲压缩体制电离层探测雷达测量的电离层信道双时响应中提取相位数据的理论.此理论被成功地应用于自行研制的武汉电离层斜向返回探测系统中,探测获得了有效的回波相位数据.     

Currents induced on a conducting halfplane by a plane wave at arbitrary incidence

Based on Sommerfeld's exact solution for the diffraction of a uniform plane wave by a perfectly conducting halfplane, expressions are given for the current density induced on both sides of the plane for a wave arriving at a general angle of incidence. Polarisation of the incident wave both parallel and transverse to the edge is considered. For both polarisations, computed results are presented of the magnitude and phase of the induced currents on both sides of the plane; angles of incidence over the complete range 0° to 180° are considered.