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相似文献
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1.
本文利用射线跟踪技术研究了电离层赤道异常区内地面哨声非导管传播的可能性。考察了负电离纬向梯度对非导管哨声传播的影响,并检验了哨声射线路径参数和群时延对频率的依赖关系。计算结果证明,夜间在赤道异常区内的电离层中,存在一些地面可检测哨声的非导管传播通道;沿位于通道内的射线路径传播的哨声波,透出电离层后,可同时激发电离层-地面波导的朝极和朝赤道方向传播;在磁纬10°附近,到达共轭电离层底部的射线有明显的“聚焦”效应。本文结果比较满意地解释了近年来在我国南部地区地面台网(磁纬19.4°N至5.5°N)同时观测到的一部分哨声的传播特征。  相似文献   

2.
实验发现,在磁纬20°以下区域地面可重复接收到多跳哨声.本文着重考察了低纬多跳哨声非导管传播的可能性.计算结果证明,在给定的电离层状态下,该地区可以形成多跳哨声的非导管传播路径.射线追踪得到的多跳路径特征能满意地解释文中所列实验结果.因此,作为一种可能的传播机制,低纬多跳哨声的非导管传播方式值得重视.  相似文献   

3.
实验发现,在磁纬20°以下区域地面可重复接收到多跳哨声.本文着重考察了低纬多跳哨声非导管传播的可能性.计算结果证明,在给定的电离层状态下,该地区可以形成多跳哨声的非导管传播路径.射线追踪得到的多跳路径特征能满意地解释文中所列实验结果.因此,作为一种可能的传播机制,低纬多跳哨声的非导管传播方式值得重视.  相似文献   

4.
本文对漠河、哈尔滨、北京三个台站1983年冬季的哨声观测资料进行了统计分析。结果表明,这三个地区的哨声活动在日落和后半夜都同时有高峰出现。在日落期间,哨声的平均色散值较高,出现有较高纬度的哨声穿出电离层后沿地球-电离层波导传播到较低纬度地区的现象;而在午夜后,哨声的平均色散值较低,有较低纬度的哨声穿出电离层后传播到较高纬度的现象。从哨声形态学特征判断,漠河和哈尔滨属于中纬度台站,而北京则属于低纬度台站的范畴。  相似文献   

5.
本文在偶极子地磁模型和各种电离密度分布模型中,对中低纬非导管哨声波的传播特性进行了射线追踪研究。结果表明,地磁场位形及其引起的磁层等离子体的各向异性是决定哨声射线几何特征及速度结构的主要因素,而电离密度仅在一定程度上改变上述特征;电离层是形成哨声射线聚焦的主要原因;赤道异常和电离层显著地影响哨声波的到达纬度;哨声群时延和色散值主要决定于电离密度;中低纬非导管哨声近似符合Eckersley定律;电离层是决定波法线角能否满足透射条件的主要因素。  相似文献   

6.
低纬导管哨声   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
本文利用在我国海南岛三亚地区(18.24°N,109.5°E;磁纬7.04°N)观测到的哨声和吱声资料,研究了低纬哨声的物理性质。观测资料和理论分析的结果表明,在低纬仍能接收到沿着按场排列的导管传播的导管哨声。结果间接地表明,在电离层中也存在哨声导管,导管哨声的临界截止纬度应当位于比磁纬7.04°N更低的地区。  相似文献   

7.
本文对初始波法线角δs不同的中低纬非导管哨声进行了射线追踪研究,结果表明,当δs≤0°时,哨声波可到达较大的L值,在另一半球较高纬度处形成“聚焦区”,这组哨声色散值较大;当δ>0°时,随以的增加,哨声射线内移,δ>10°的哨声射线汇聚于另一半球较低纬度处,这组哨声色散值较小。据此提出解释中低纬哨声色散值连续变化的一种可能机制:电离层电子浓度水平梯度的连续变化引起初始波法线角以的连续变化,从而导致射线路径、群时延和色散值的变化。  相似文献   

8.
电离层人工调制可以激发甚低频(VLF)波,其中向上传播进入磁层的VLF波,不但能够用来研究磁层中的各种物理现象,且具有人工沉降高能粒子,消除辐射带等实际用途.本文使用射线追踪方法,模拟电离层调制激发的VLF波在磁层的传播路径,分析激发纬度和调制频率对传播路径和传播特性的影响;并基于低频波的色散方程和波粒共振条件,分析VLF波传播路径上与磁层高能粒子的最低共振能及其分布.研究表明,VLF波通过在磁层来回反射向更高的L-shell传播,最终稳定在某一L-shell附近.以较低的调制频率或者从较高的纬度激发的VLF波能够传播到更高的L-shell,但是,当激发纬度过高时,低频波也可能不发生磁层反射而直接进入电离层和大气层.低频波在磁层的传播过程中,在较高的纬度或者较低的L-shell能够与较高能量的电子发生共振相互作用,在较高的L-shell并且低纬地区,能够与较低能量的电子发生共振相互作用.共振谐数越高,能发生波粒共振的电子能量越高.  相似文献   

9.
电离层声重波扰动的高频无线电诊断   总被引:1,自引:1,他引:1  
为了充分发挥现代数字式电离层探测仪在电离层结构与优动研究中的潜力,必须在传统的频高图真高换算的基础上,发展新的反演理论和算法.本文介绍了随时空缓变的各向异性电离层介质中无线电波包传播的广义射线方程组,讨论了计算波包射线几何路径以及计算波包参数,如频移、波矢、群时延等沿射线路径变化的传播正问题,并详细讨论了根据波包参量的测定值反演介质结构和扰动伏态的传播反问题.文中若干实验实例表明,这种反演理论和算法可用于数字式电离层探测仪记录的分析,它使高频无线电波探测技术成为研究全球电离层声重波一类扰动的有力工具。  相似文献   

10.
地区的磁纬愈低,磁倾角也愈小,从而甚低频的电磁波也愈难被沿地磁力线分布的导管捕获并以哨声模式传播。因此,在低纬地区哨声出现率小、强度弱,地面接收相当困难。但由于低纬哨声的特征及其传播机制对研究磁层和电离层有重要意义,所以近年来人们越来越重视对低纬哨声的观测和研究。我们在1980年冬季于广东湛江首次收录到哨声信号的基础上,又于1982年1月8日至17日在海南岛榆林港(磁纬(?)6.8°N)和湛江(磁纬(?)9.8°N)同时进行观测,结果两地均收录到短哨信号,如图1(a)、(b)  相似文献   

11.
基于LWPC和IRI模型的NWC台站信号传播幅度建模分析   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
频率为3~30 kHz的甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波具有波长长、传播距离远的特点,能够沿地面-低电离层波导进行传播,在通信、导航等许多领域都被广泛应用.基于波导模理论的长波传播模型(LWPC,Long-Wavelength Propagation Capability)能够用于计算甚低频波的传播路径及幅度,进而研究耀斑、磁暴、地震等事件对电离层的扰动.本文利用国际电离层参考模型(IRI,International Reference Ionosphere)对LWPC中电子密度和碰撞频率进行改进,并将模拟结果与武汉大学VLF接收机实际观测到的NWC (North West Cape)台站信号幅度进行比较分析,结果表明改进后LWPC模型得到的幅度及变化趋势与实际值更加接近.LWPC模型给出的电子密度与IRI模型得到的电子密度在日间基本一致,但是在夜间存在差异,造成夜间部分区域NWC台站信号幅度的差异性,验证了电离层电子密度对于VLF信号传播具有的重要影响.传播路径上的晨昏变化也可以引起VLF信号幅度分布的突变,在日出和日落时间段内存在明显的过渡区域.基于IRI模型的LWPC,改善了VLF电波传播过程的预测分析效果,提供了一种长波导航通信质量的评估方法.  相似文献   

12.
ZH-1卫星观测的VLF人工源信号特征分析与全波模拟   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
中国地震电磁监测试验卫星张衡一号(ZH-1)已于2018年2月2日成功发射,正在开展卫星数据在轨测试,并对卫星数据质量进行判定.本文对ZH-1卫星2018年5月至6月夜侧的VLF频段电场功率谱数据进行了分析.通过分析位于不同L值、具有不同发射频率的多个VLF人工源上空的卫星重访轨道观测数据,发现ZH-1卫星记录的人工源信号电场变化标准差与DEMETER卫星记录电场变化标准差几乎一致,说明ZH-1卫星观测数据具有较好的稳定性.通过重访轨道均值与全波模型计算结果对比,发现两者在数值上较为接近,在形态上较为一致,说明ZH-1卫星VLF频段电场功率谱数据具有一定的可靠性.此外,研究了VLF人工源上空及共轭区的电场分布特征和电波传播规律,并与DEMETER卫星的结果进行了对比,结果表明VLF人工源产生的电磁辐射穿透电离层后以导管或者非导管的哨声波模向共轭区传播,因为传播过程中的朗道阻尼,共轭区的电场能量比辐射源顶空更小.VLF人工源位于L1.5时,电磁波传播更容易发生非导管传播,VLF人工源信号导管传播模式在共轭区的电场响应相对于共轭点会发生一定程度北向偏移.  相似文献   

13.
甚低纬哨声低电离层透射过程的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
利用全波解算法模拟哨声波束在甚低纬地区黎明前低电离层透射的三维能量分布,依据波场能量和偏振分布及其对波参量和电子浓度剖面的依赖特征,分析了哨声透射、反射及与大地-电离层波导耦合过程.结果表明,哨声模波存在于90km以上高度,吸收、反射、波束扩展及波模转换主要发生于电离层底部80-90km区间;到达地面的透射能量密度衰减20dB以上,透射衰减随频率变化不大,但随波入射角呈不对称变化;距透射区150km以外区域的测向方位角有很大偏差;入射波能量的很少一部分(对5kHz约为-25dB)被反射并激发起哨声模波,反射波束能量集中于入射波束附近,并随频率下降而迅速增强.计算也表明,地面接收到的甚低纬哨声回波可能与使回波向极侧偏移的电离纬向梯度有关.  相似文献   

14.
Space and ground-based experiments have shown evidence of natural short-period VLF emissions in which separate spectral elements are repeated with a periodicity of 2–7 s. Their basic morphological properties are found on the basis of original experimental data. In our opinion, excitation of such emissions is the result of quasi-linear relaxation effects that compensate for natural spectral dispersion. The quasi-linear relaxation of the energetic electron distribution function incrementally changes wave cyclotron instability and hence the VLF emission spectral forms. Some properties of the quasi-linear interaction of whistler waves with magnetospheric radiation belt electrons are studied. It is shown that quasi-linear relaxation can increase the cyclotron instability at the leading edge of an electromagnetic pulse. This effective saturation of absorption facilitates the division of VLF hiss-like emission into separate electromagnetic pulses without spectral modification from one pulse to the next. Some features and manifestations of this effective saturation of absorption are discussed. The results are important for a better understanding of temporal and spatial structures of VLF whistler-mode emissions and energetic electron fluxes.  相似文献   

15.
B. Singh 《Annales Geophysicae》1997,15(8):1005-1008
A detailed analysis of the VLF emissions data obtained during occasional whistler campaigns at the low-latitude ground station Agra (geomagnetic latitude 17°1 N, L = 1.15) has yielded some unusual discrete VLF emissions of the rising type. These include (1) emissions occurring at time intervals increasing in geommetrical progression, (2) emissions occuring simultaneously in different frequency ranges and (3) emissions observed during daytime. In the present study, the observed characteristics of these emissions are described and interpreted. It is shown that the increasing time delay between different components of the emissions match closely with the propagation time delays between different hops of a whistler of dispersion 19 s1/2, the unusual occurrence of the emissions in two different frequency ranges approximately at the same time may possibly be linked with their generation at two different locations, and the occurrence of emissions during daytime may be due to propagation under the influence of equatorial anomaly.  相似文献   

16.
The propagation features of nighttime whistlers to low-latitude station, Suva (−18.2°, 178.3°, geomag. lat. −22.1°, geomag. long. 253.5°, L=1.15), Fiji, from preliminary observations made during the period from September 2003–2005, are reported. The observations of ELF–VLF signals commenced in September 2003 using the VLF set-up of World Wide Lightning Location Network at our station. The whistlers were observed during the severe magnetic storm of 20–22 November 2003 and moderate magnetic storm of 17–19 July 2005. A whistler with dispersion D=12.7 s1/2 occurred on 22 November at 00:11 h LT. On 20 July at 01:00 h LT, a short whistler with dispersion D=20.9 s1/2 and two whistler events having two-component whistlers with D=15.8, 16.7 s1/2 and 16.7, 17.3 s1/2 were observed. Non-ducted pro-longitudinal mode of the whistler propagation supported by negative latitudinal electron density gradients in the ionosphere that are enhanced by magnetic storms, seems most likely mode of propagation for the whistlers with dispersion of 12.7–17.3 s1/2 to this low-latitude station.  相似文献   

17.
田茂  徐继生 《地球物理学报》1991,34(1):11-19,T001
本文介绍了武汉大学哨声组研制的KDX-87型甚低频宽带定向接收与微机分析系统.该系统适用于测量与分析哨声波传播路径出口、偏振和动态谱.此系统具有以下优点:1.设计制造了小型化天线和便携式接收机,便于携带和架设;合理设计了输入耦合与平衡电路,加上有效的标定方法,使接收系统具有良好的频率响应和通道间性能的一致性.2.实现了数字化宽频带定向分析,有利于减小多路径效应误差,并可获得哨声路径出口与波频率之间的关系.3.利用微机进行哨声动态谱分析,采取了有效的抑制干扰处理,所得谱图分辨率优于普通声图仪制作的谱图.该系统在1988年中日联合哨声定向实验中使用,取得了满意的结果.  相似文献   

18.
Transient amplitude and phase perturbations on subionospheric VLF signals, known as the Trimpi effect, are caused by the scattering of VLF radiation from localized ionization enhancements in the nighttime D-region. The patches of ionization are due to precipitation from the radiation belts of keV electrons, that is induced by lightning-generated whistlers.This work is concerned with the numerical simulation of such VLF perturbations, termed LEP (lightning-induced electron precipitation) or classic Trimpis. Two different codes are used to compute the VLF propagation in the Earth-ionosphere waveguide in the presence of a D-region inhomogeneity. The first is based on mode theory, and the second on the FDTD (finite-difference time-domain) method. Both codes are two-dimensional and, therefore, relevant only to LEP events lying on the transmitter-receiver great circle path (TRGCP). A method of simulation is proposed to interpret quantitatively VLF amplitude and phase changes in terms of the approximate location and size of the associated ionospheric perturbation along the TRGCP. The method is applied to LEP Trimpis observed at Poitiers (L = 2) on signals from the NAA and GQD transmitters. Results are discussed in the light of the information that may be deduced from the high-resolution analysis of VLF temporal signatures. A sequence of simultaneous LEP Trimpis observed at Poitiers on three widely separated transmission paths is studied; two alternative interpretations are proposed.  相似文献   

19.
在中国首次南极考察期间,我们对哨声和VLF发射进行了37天的连续观测。本文首先对观测设备作了介绍,在对观测资料进行统计分析的基础上就哨声类型、发生率、色散特征等作了描述,然后重点对磁暴期间两天的哨声活动作了较细致的分析,并由此推求出其传播途径上的电子浓度变化。观测到了磁暴期间等离子体层的倒空现象和其后的回填过程。计算表明,倒空的速率为109el/cm2·s,向上的回填通量为5x108 el/cm2·s。  相似文献   

20.
Variations in the global atmospheric electric circuit are investigated using a wide range of globally spaced instruments observing VLF (∼10 kHz) waves, ELF (∼300 Hz) waves, Schumann resonances (4–60 Hz), and the atmospheric fair weather electric field. For the ELF/VLF observations, propagation effects are accounted for in a novel approach using established monthly averages of lightning location provided by the Lightning Image Sensor (LIS) and applying known frequency specific attenuation parameters for daytime/nighttime ELF/VLF propagation. Schumann resonances are analyzed using decomposition into propagating and standing waves in the Earth-ionosphere waveguide. Derived lightning activity is compared to existing global lightning detection networks and fair weather field observations. The results suggest that characteristics of lightning discharges vary by region and may have diverse effects upon the ionospheric potential.  相似文献   

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