通过GPS测量数据研究电离层电子总含量的逐日变化

提出了一种直接通过双频GPS伪距测量数据导出接收站附近垂直TEC的方法，这种方法不需要事先知道卫星和接收机电路时延的精确值，前者可在换算过程中自治地加以修正，而接收机时钟误差则利用IRI模式的夜晚平均值作为参考来订正，这一订正存在一定的绝对误差，但不会影响逐日相对变化。却使数据处理过程大为简化．得到的垂直TEC为天顶周围60°锥角内的平均值，能够相当好地反映电离层电子总含量的周日变化．一个计算实例显示了连续三天北京地区TEC的日变化情况，证实了这一方法的实用性．文中还提出一个新概念或问题，即GPS卫星仰角很小时，通常认为多径效应造成大的误差，本文的一些实例似乎表明，这种多径效应的概念应当包括电高层不规则结构的贡献．

GPS系统硬件延迟估计方法及其在TEC计算中的应用

给出了用于估计GPS系统硬件延迟的卡尔曼滤波的状态方程和观测方程 ,在卫星和接收机相对硬件延迟计算方法的基础上 ,进一步给出了滤波器初值的计算方法 ,然后给出了GPS系统硬件延迟和卫星相对于平均值的硬件延迟的计算结果 ,并对GPS系统硬件延迟及卫星和接收机硬件延迟的稳定性进行了评价 ,结果表明 ,在两个半月的时间里 ,它们是非常稳定的 ,最后通过TEC的计算结果及其与滤波估计的比较证明了本文方法的正确性 .

基于单站GPS数据的GPS系统硬件延迟估算方法及结果比较

从GPS数据中解算电离层总电子含量(TEC)的最大误差源是硬件延迟。作者介绍了两种解算电离层TEC和硬件延迟的方法。利用单站的GPS双频数据,计算了2004年电离层TEC和硬件延迟,对两种方法得到的硬件延迟进行了比较,并且和欧洲定轨中心的公布结果进行了对比,同时分析了不同纬度台站数据解算硬件延迟的误差特点。结果表明:这两种方法均可以解算TEC和硬件延迟,结果是可靠的。解算的硬件延迟的标准偏差与观测站的纬度有关,在中国区域,纬度越低,估算的硬件延迟偏差越大,对这一情况进行了分析。

利用GPS计算TEC的方法及其对电离层扰动的观测

在总结用ＧＰＳ研究电离层电子总量ＴＥＣ的数据处理方法基础上，分析了利用伪距观测量和载波相位观测量计算电离层ＴＥＣ的特点及误差来源．在处理过程中考虑了卫星的硬件延迟偏差，分析了应用ＩＲＩ模型进行接收机硬件延迟偏差修正的可能性，发现利用少量ＧＰＳ数据和ＩＲＩ模型修正接收机硬件延迟偏差有一定的困难．最后，利用一些ＧＰＳ观测数据有针对性地研究了电离层对若干次扰动事件的响应．包括一次大的太阳耀斑期间的电离层ＴＥＣ变化、一次较典型的电离层行扰以及日食期间的电离层ＴＥＣ的相对变化等电离层物理问题．结果表明，利用该方法计算ＴＥＣ的精度可满足电离层扰动现象的研究．

应用高频多普勒方法对耀斑期间电离层TEC变化的估算

通过分析前人对耀斑期间电离层各区域电子密度的变化情况，总结了一个应用耀斑期间的高频多普勒扰动记录估算电离层总电子含量变化的方法，并应用这一方法计算了１９９０年３－６月几次耀斑引起的低电离层总电子含量的变化，同时还与各耀斑对应的最大流量密度进行了比较，并对两者之间的相关情况进行了分析．

利用MF雷达对耀斑期间电离层D区电子密度的观测研究

利用MF雷达观测资料对X级别耀斑爆发期间在66—80 km高度之间的电子密度进行了研究,观测到了耀斑爆发期间电子密度的突然增加,在较低高度上的电子密度的时间变化趋势与耀斑的软X射线辐射通量相关.电子密度的变化强度依赖于具体的耀斑参数,有些耀斑引起的电子密度增加高达400 cm-3,有些仅为100 cm-3左右.但耀斑期间在这一高度区间增加的总电子含量增量仅占耀斑辐射引起的整个电离层总电子含量增量的千分之一左右.最后,利用恢复阶段电子密度的时间变化过程估算了1997年11月4日耀斑期间部分高度上的有效复合系数.

GPS信号的多普勒效应分析

给出了 GPS信号多普勒效应以及利用多普勒观测量计算电离层总电子含量的计算公式。利用这些公式及 GPS接收机的多普勒观测量对运动多普勒和电离层引起的介质多普勒进行了分析 ,给出了利用多普勒观测量计算的电离层总电子含量。结果表明 :GPS的运动多普勒在正负几千赫兹之间 ,与运动多普勒相比 ,GPS信号的介质多普勒要小得多 ,其量级在 1 0 -2 赫兹 ;利用 GPS多普勒观测量可计算电离层总电子含量 ,其相对变化精度要高于利用伪距观测量的计算结果 ,但低于利用伪距

中性风在中低纬Spread-F中的作用

讨论了中低纬度电离层F区中有碰撞的Rayleigh-Taylor不稳定性的线性增长率,着重考察背景中性风对增长率的影响,首先建立了适合于描述中低纬地区R-T不稳定性的基本方程,其中包括背景中性风和电场。在此基础上导出了色散关系和不稳定性增长率γ。结果表明,γ随纬度增加而逐渐减小,虽然东西方向和垂直向下的中性风分量有利于不稳定性增长,但在比30度更高的纬度,正常的背景中性风很难使γ为正值,除非存在合适的东西方向电场,亦即电场在中纬度Spread F的形成方面起着重要的作用。文中还根据比较合乎实际的电离层电子密度分布模式估算了线性增长率γ的季节变化。

1997年1月6—11日日地连接事件──对磁暴-环电流-对流电场的讨论

给出了1997年1月6—11日日地连接事件的太阳风和行星际扰动及由此产生的地磁扰动特征．利用这些资料对磁暴-环电流-对流电场的分析表明，磁暴主相（或环电流）的开始主要是IMF南向分量形成的对流电场直接驱动的结果；对流电场在磁暴主相的形成中有极为重要的作用；

利用GPS方法对1998-11-22太阳耀斑引起的电离层TEC变化的观测研究

利用GPS伪距 +载波相位联合数据处理方法具体分析了 1998 11 2 2耀斑爆发期间北京、上海、武汉、西安GPS观测数据得到的电离层TEC。此次耀斑爆发引起了设在北京的高频多普勒长达 15min左右的无线电短波中断。通过对GPS得到的电离层TEC进行分析发现 :此次耀斑造成了大面积的电离层TEC的增加 ,耀斑爆发引起的最大TEC增幅在 1 2 5个TEC单位左右 ;利用高精度的GPS数据处理方法可研究耀斑引起的电离层扰动。另外 ,还分析了由GPS计算的TEC的时空变化特点。

赤道地区和中纬度地区扩展F的特点和比较

通过数值模拟研究了赤道地区和中纬度地区扩展F的触发机制间的联系，发现相同的触发机制在不同纬度的条件下所演化出的结构形态不相同，因此观测上会有所不同；研究了西向电场在赤道地区的作用，发现在适合的电高层参数组合下会产生观测到的电高层F区顶部挑动出现率高于底部扰动出现率的状况；在数值模拟的基础上提出了一个中纬度地区电波散射的模型，用以解释观测到的中纬度地区电波散射的出现率高于线性理论预期的现象．

2009年7月22日日全食期间电离层总电子含量变化研究

利用中国区域内五个GPS台站(一个台站处于日全食区域、四个台站处于日偏食区域)观测数据,研究2009年7月22日日全食期间电离层总电子含量(TEC)的变化,结果表明,日全食期间,电离层TEC值经历了下降和恢复的过程,最小TEC相对于最大食偏的时间延迟约为1～10 min;台站测得最小TEC的星下点(IPP)越靠近日全食带TEC下降量越大,在日食期间武汉站(114.35°E,30.53°N)TEC相对于各参考日期的TEC,其平均下降量最大,达到4.58TECU.

声重波激发的赤道Spread—F的拓扑特性研究

本文对声重波激发的Spread-F扰动的非线性制约方程的拓扑特性进行了定性讨论和数值计算．研究了Spread-F的混沌特征及参数范围．结果表明声重波在不同条件时对Spread-F的激发作用有本质的不同．

声重波激发的ESF的波长效应

通过对赤道地区产重波激发的Ｓｐｒｅａｄ－Ｆ扰动的非线性制约方程的拓扑特性。在不同扰动波长和扰动振幅的条件下进行数值计算，以及对原始非线性方程组在不同参数范围内进行数值模拟，显示了声重波的垂直扰动分量对ＥＳＦ演化的影响，为赤道地区Ｓｒｅａｄ－Ｆ形态的多样性提供了一种非线性的解释．

电离层对耀斑响应的GPS观测研究

利用1997～1999年全球日地电离层观测卫星的耀斑观测资料以及全球定位系统(GPS)网的观测资料,对不同级别耀斑爆发期间的电离层总电子含量(TEC)随时间的变化特点、TEC增幅及其与X射线最大辐射通量之间的关系进行了研究.利用缓变型耀斑爆发期间的GPS观测数据,分析了电离层对此类耀斑的响应特点.

一种电离层垂直剖面物理模型及其与IRI-90模型的比较

在80－500km范围内考虑了3种中性成份的4种离子，从严格的电子和离子密度连续方程出发，对中性风和扩散效应进行了全面、连续的考虑，由此建立了一种电离层的物理模式；在此模式的基础上针对北京地区分别对太阳活动低年（F(10.7)＝60）、高年（F_(10.7)＝300）的春（DOY＝90）、夏（DOY＝180）、秋（DOY＝270）、冬（DOY＝365）进行计算，并将所得结果与IRI－90进行了比较．结果表明：E层为典型的Chapman层：E－F谷区深度一般为0．2—0．5之间，比IRI要深；F_1缘在太阳活动低年的四季都出现，其中夏天最明显，已形成了一个F_1层，冬天最不明显，仅表现为一个轻微的凸缘，在太阳活动高年只有夏天出现了F_1凸缘，这与现有理论相符合，而IRI－90较少出现明显的F_1缘；F_2层的电子密度是活动高年比低年大，平均冬天比夏天大，这与观测结果也基本符合．

电离层周日变化对解算GPS硬件延迟稳定性的影响

针对电离层周日变化特征分析了其可能对SCORE方法估算的硬件延迟稳定性的影响.利用BJFS以及XIAM台站的GPS观测数据,解算了位于太阳活动高年(2001年)和太阳活动低年(2009年)的卫星硬件延迟并分析了估算的硬件延迟的稳定性.研究发现,电离层周日变化对估算的硬件延迟稳定性具有一定影响,但是利用不同台站所得到的卫星硬件延迟稳定性在昼夜不同时间上的解算结果存在一定差异.电离层周日变化对利用BJFS台站数据解算的硬件延迟稳定性日夜差异较为明显,在太阳活动高年利用ⅪAM台站数据解算的硬件延迟日夜稳定性差异不很明显,由于XIAM台站处于电离层赤道异常峰附近,夜间电离层变化很大,因此对比中纬度地区,电离层周日变化对赤道异常峰附近地区硬件延迟稳定性解算结果的影响相对较小,但在太阳活动低年,其影响仍较为显著.

单线制暖通散热系统用喷射器的研制

该文介绍了单线制暖通散热系统的组成及其喷射器的结构、工作原理等。通过试验数据分析及优化设计,形成喷射器系列产品,以适应不同舰船的暖通散热系统应用。

当前的电离层气候学研究

将电离层形态研究与对流层气候学研究加以对比, 分析了它们之间的异同, 从正常和异常电离层行为的角度指出了电离层气候学研究的主要特点, 逐项讨论了决定这些特点的重要因素, 在对当前的研究现状简要评述的基础上, 提出了几个重要而未解决的问题, 并对进一步深入研究的途径和方向做了讨论.

50年来的中国电离层物理研究

简要叙述了电离层物理这门基础学科的主要研究对象和领域，强调电离层研究应作为整个日地空间环境的一部分，从它与太阳和行星际空间、磁层、热层和中低层大气相互作用角度开展整体的研究．描述了电离层、磁层和中性大气耦合过程的基本图像．对我国电离层研究概况和现状，从探测、形态资料分析、模式建立、物理过程机制研究、新技术应用等几个方面作了介绍，并对某些重要的进展和特色加以简要的评述。