灾害性空间天气事件预警分级探讨

灾害性空间天气事件包括太阳耀斑、太阳质子事件、磁暴、高能电子暴和电离层暴等。准确有效的预报预警信息有助于及时采取措施以避免或减少损失。当前国内空间天气预报总体水平不高,不同空间天气事件的预报预警业务成熟度具有较大差别,业务规范性有待提高。文章在分析空间天气事件的特征和影响,以及现有服务和相关研究的基础上,对灾害性空间天气事件及其预警分级规范进行讨论,并在以下几方面提出建议:基于多环境要素综合判别空间天气事件;建立涵盖内外源扰动的电离层暴指数;适应现行监测能力和业务实时性,基于自主探测数据适用性分析建立预报预警规范;细化专业用户分类,按需设计保障产品。

太阳射电爆发干扰导航通信机理及影响表征分析

太阳射电爆发是一种潜在的导航系统干扰因素。通过导航信号模型推导,分析了其干扰导航信号的机理,提出太阳射电爆发干扰导航通信的影响方程与太阳射电爆发流量、接收机性能以及太阳–天线高度角有关,其中太阳射电流量总功率与信号的信噪比下降呈正相关;同时受到太阳–天线高度角和有效面积的制约,又与接收机环路滤波器响应函数呈卷积关系。通过对2003年10月28日、2006年12月6日和2015年11月4日事件中GPS失锁情况分析,发现同一次事件中同一站点不同接收机的失锁率不同;同一次事件中不同纬度的接收机失锁率不同,以及在同一次事件中L波段(1~2 GHz)太阳射电爆发频谱不均匀的条件下,L1和L2频段信号的信噪比下降情况也不同。从上述三个事件的观测表征验证了上述影响方程的分析正确性。

地球同步轨道卫星在轨异常与空间环境相关性分析

利用中国FY和美国GOES卫星探测数据,对中国某同步轨道卫星发生在2010年至2015年的44次可能与空间环境相关的异常进行了研究,重点分析了异常发生的时间分布、伴随的空间环境现象和空间粒子分布特征,并利用DICTAT模拟计算了卫星异常期间介质内部最大电场强度,结果表明:(1)内部充电是造成"3·17"卫星异常的主要原因。(2)79.5%卫星异常发生在日侧,这与能量>2Me V的高能电子通量随地方时分布非常一致。(3)多达25次(57%)的异常事件伴随高能电子暴。能量>2Me V电子通量的50%位数在异常前3-4天开始出现明显增强,内部充电危险商数ZIC在异常前2天进入黄色风险等级;能量>2Me V电子通量的75%位数在异常前4天开始出现明显增强,ZIC在异常前2天先后2次进入红色风险等级。(4)在II类、III类和IV类情形下,DICTAT模拟计算得到的介质内部最大电场分别在19.2、50.4和9.8小时之后超过并维持在106V.m-1以上,该范围的内部电场强度存在潜在的放电危险,高能电子诱发的内部充电是造成我国同步轨道卫星异常的主要原因。

磁流体发电机实验进展及分析

阐述了磁流体发电机实验的发展过程并介绍了发电机实验的主要结果。磁流体发电机实验基于磁流体发电机理论,利用液态金属钠作为导电流体,在多种速度场和不同雷诺系数情况下,探测到发电机效应,得到自激发磁场、磁场饱和及磁场反转现象。但磁场强度与实验参数之间的具体相关关系还有待进一步验证。