科学研究和大学物理演示实验融合的探讨

以"赤道地区电离层不规则体研究"科研课题为例,对科学研究和大学物理演示实验教学的融合做了初步的探讨。主要分析了两者之间的关系,以及在考虑两者关系的基础上融合的模式,并分析了两者融合在培养学生创新意识和创新能力方面的作用。

中强地震发生前电磁扰动机制的研究

以山东省地震电磁扰动监测网2006年监测到的河南范县和山西文安两次中强地震异常数据分析为据,研究了地震电磁扰动产生机理及可能的传播方式;并从地震电磁扰动信息量S的角度对其机理作了进一步说明。

地电阻率各向异性前兆异常特征及其与地震的关系

在对山东菏泽和郯城两台站提供的地震地电阻率观测资料进行必要处理的基础上,研究了地震地电阻率各向异性的前兆异常特征,得出两台站周围300 km内的5级以上地震发生前均存在明显的地电阻率各向异性前兆异常;并发现在中强地震发生时地电阻率各向异性值变化都基本处于高值附近的一个区间内,即地电阻率各向异性变化存在一个易发震区间;并从地震发生时地应力的角度讨论了易发震变化区间的物理机理。

华南地区电离层在汶川地震前VTEC异常的研究

基于华南地区GPS监测网数据,解算出华南地区电离层VITEC在汶川地震前出现的异常。从时间序列和空间等值线分布两方面分析了VTEC的变化,时间序列分析表明5月4日至5月12日电离层VTEC负异常扰动明显,5月4日至5月13日的空间分布也表明了同样的结论,并同时指出负异常有向低纬度区域漂移的趋势。并对异常判断依据和机理作了初步的讨论。

中强地震前电磁扰动异常信息量S的分析

通过对2006年山东省地震电磁扰动监测台网的电磁扰动异常资料的分析,定义了地震电磁扰动异常信息量S,并用来定量研究异常信息的特征。结果表明,S值大小可能与地震的震级有关,并且反映了区域应力场的活动强度和研究区f域的地震活动。最后从物理机制和震例两个方面对S作了进一步论述。

PCAI软件的教学设计及应用效果

ＰＣＡＩ（工科大学物理学习辅导系统）软件是目前国内最先进、最有权威性的物理教学软件。

多媒体物理教学实践和探索——教改调研一例

本文介绍了我们在多媒体大课室进行一年《大学物理》教学的一些做法及对学生的一次关于多媒体教学的问卷调研．

工科大学物理学习辅导系统软件中守恒定律部分的研制

工科大学物理学习辅导系统软件中守恒定律部分的研制邓柏昌，叶英模（华南理工大学物理系，广州５１０６４１）《工科大学物理学习辅导系统》课件中的“守恒定律”部分，是以阐述力学中功和能、动量和冲量两章节的教学内容而设计制作的．它吸收了我校全体物理教师丰富的教...

IRI-2007预测TEC在广州地区的适用性分析

利用广州站(23.2°N,113.3°E)GPS双频接收机监测的电离层TEC数据和IRI-2007模型不同电离层输入参数计算得到的TEC预测值,对比分析了太阳活动低年(2008年)广州地区TEC的变化特征.结果表明,TEC观测值周日变化在16:00 LT左右达到最大值,而IRI-TEC最大值出现时间较GPS-TEC提前1 h左右.TEC季节变化在春秋分较高,两至季节较低,表现出明显的半年特性和季节依赖性,并出现冬季异常现象.IRITEC与GPS-TEC在白天具有较好的一致性,夜间偏差较大.不同电离层输入参数得到的TEC预测值也相差较大,选用顶部电子密度参数NeQuick、底部厚度参数B0 Table并用URSI系数计算F2层峰值参数时,能较好地反映TEC观测值的变化特征.在对磁暴的响应上,预测值无明显变化,观测值则有比较明显的表现.通过对比,初步分析了利用IRI-2007模型预测TEC在广州地区的适用性,并给出了合理的参数选择方案.

基于IGS的TEC赤道异常南-北不对称性分析

利用IGS提供的太阳活动第23-24周期间2000年1月1日至2011年12月31日的GPS TEC数据,分析了东南亚地区经度110°E区域在不同的太阳活动情况下白天电离层赤道异常(EIA)各参数的南-北不对称性变化,以及不对称性随太阳活动变化的关系。结果表明:太阳活动的强弱与赤道异常双峰强度和双峰差异大小的关系明显,赤道异常双峰在驼峰强度、纬度位置和出现的时间等都有明显的季节变化特征,且有比较明显的南-北不对称性。在太阳活动高时,EIA双峰强度差异明显比太阳活动低时要大,各季节的峰值强度均值表现为北驼峰比南驼峰强,6-8月份北驼峰峰值出现的时间平均比南驼峰出现时间晚约1 h。在太阳活动低时,夏季和秋季节时北驼峰比南驼峰强,秋冬季节南驼峰比北驼峰强,且冬季北驼峰出现的时间要比南驼峰早约1 h,在5-9月份期间北驼峰出现的时间要比南驼峰晚约2 h。随着太阳活动的逐渐升高,冬至期间不对称性指数Ia均值增大的趋势非常明显。

两次强震前华南地区电离层TEC异常特征研究

基于广州GPS-TEC监测网的VTEC数据,用连续15天的平均值和标准差作为参考,分析了华南地区电离层VTEC异常在2006年12月26日台湾南部恒春海域7.2级地震和2008年5月12日汶川8级地震前的活动特征。结果发现:强震前8天内,华南地区电离层连续出现异常扰动。在此基础上,分析了两次强震前华南地区电离层VTEC的异常响应特征,并和相关文献提到的强震前VTEC异常特征进行了对比,进而对地震引起电离层扰动的机理作了初步的讨论。

太阳活动低年广州地区地磁扰动与电离层闪烁的统计特征分析

基于肇庆地磁台的地磁监测数据和广州气象卫星地面站建立的华南地区GPS电离层闪烁监测网的监测数据,统计分析了2008年7月至2010年7月太阳活动低年期间广州地区地磁扰动与电离层闪烁的关系.用肇庆台地磁水平分量H的变化量换算出肇庆地磁指数K,以此来代表广州地区地磁扰动情况.分析结果表明,磁暴/强地磁扰动对广州地区电离层闪烁的发生总体表现为抑制作用,电离层闪烁主要发生在低K值期间,而在K≥4时电离层闪烁的发生呈下降趋势.电离层闪烁发生率随季节和地磁活动的变化规律表现在,春季的弱闪烁发生率、夜间中等以上闪烁发生率和夏季中等以上闪烁的发生率明显与地磁活动指数K相关,即随K指数的增大而减小;在秋季和冬季闪烁发生率与K指数变化无明显关系.同时还综合分析了地磁与太阳活动的变化对电离层活动的影响,广州地区闪烁主要发生在太阳活动较低的磁静日期间.

基于GPS的广州地区电离层不规则体纬向漂移速度计算分析

利用广州站组建的两台短间距GPS电离层闪烁监测仪的观测数据,分别对GPS卫星信号强度用功率谱和短间距台链互相关性两种方法计算了3次闪烁事件电离层不规则体的漂移速度.分析结果表明,同一不规则体会引起两台站闪烁事件的同时发生,两种方法测量不规则体漂移速度通常在50～160 m/s之间,平均大小均在120 m/s左右,且纬向漂移速度在闪烁初期起伏较明显,速度随闪烁时间有下降的趋势,夜间纬向漂移方向由西向东,广州地区漂移速度特性符合低纬其他地区不规则体漂移速度特征,两种计算方法合理有效.

2009年6至7月华南地区电离层TEC扰动研究

电离层TEC(Total Electron Content)扰动与多种扰动源相关联.2009年6至7月期间存在地震和日全食的扰动源.利用广州地区GPS监测网在2009年6至7月连续监测到的TEC数据,通过采用前15天数据的滑动窗口对数据进行处理,从时间序列和空间分布两方面分析了华南地区电离层TEC扰动特征.结果显示,2009年6至7月华南地区电离层TEC扰动和该时期发生的地震以及日全食事件可能有关联;2009年7月多个地震发生引起的电离层扰动特征为,震前出现的是正异常,发震当天或震后有可能是正异常,也有可能是负异常;7月22日日全食当天TEC扰动为正异常,推测该正异常是地磁活动、地震活动及日全食综合效应的结果.

电离层闪烁对静止气象卫星通信影响的初步分析

利用广州站监测到的GPS卫星和FY-2D静止气象卫星电离层闪烁数据,统计分析了广州地区电离层闪烁特征,并与静止卫星信号测距异常现象进行了相关性分析,初步探讨了电离层闪烁对静止卫星通信质量的影响.结果表明:广州地区电离层闪烁具有较强的季节依赖性,主要发生在春秋季节,约占全年90%左右,大多集中在夜间20:00-01:00LT,且持续时间长,空间分布广;电离层闪烁事件与测距异常现象具有较好的相关性,在发生时间和平均时间上,相关系数分别为0.9876和0.9966,在空间分布上,FY-2D和FY-2E的穿刺点经度不同,结合引起电离层闪烁的不规则体的漂移理论,理论计算由D星漂移到E星的时间与实际两星发生测距异常的时间差相符,进一步说明了电离层闪烁是引起FY-2D静止卫星测距异常,从而影响静止卫星星地通信质量的一个重要原因,并且受影响的程度随着闪烁强度的增强而增加.

中强地震前菏泽、郯城地震地电阻率各向异性值变化特征

对山东菏泽和郯城两台站地震地电阻率观测资料进行处理的基础上,研究了地震地电阻率各向异性的前兆异常特征,得出两台站周围300 km内的5级以上地震发生前均存在明显的地震地电阻率各向异性前兆异常,在中强地震发生时其各向异性值基本处于高值附近。对其物理机理进行了初步的探讨。

电离层测高数据对太阳耀斑响应的研究

利用子午工程布设在武汉、海南站电离层测高仪2011年1月至2013年8月的电离图图形和SAO数据,分析M5.0级以上太阳耀斑对电离层的影响。结果表明:(1)2011年2月15日X2.2级耀斑爆发后,武汉、海南站电离层测高仪电离图图形均出现电离图描迹消失现象;电离层测高仪起测频率fmin在耀斑爆发期间比平静日同时段高。(2)除了耀斑的X射线最大辐射通量,耀斑持续时间也是影响电子浓度增量大小的一个重要参数,一个X射线最大辐射通量较小但其持续时间较长的耀斑对电离层的影响可能会强烈于X射线最大辐射通量较大但其持续时间较短的耀斑。(3)电子浓度增量的大小与耀斑爆发地方时有直接关系,中午时段比晚间更大。

华南地区TEC耗尽及增强与电离层闪烁的相关性

利用"子午工程"布设在赤道异常区深圳站的监测仪获得的2011年1月至2012年12月间的电离层闪烁和总电子含量(TEC)观测数据,分析了华南地区夜间TEC耗尽事件与电离层闪烁之间的关系.结果表明:华南地区晚间多次观测到TEC耗尽和电离层闪烁同时发生的现象,强闪烁(振幅闪烁指数S4>0.6)和TEC耗尽同时发生的比例高于弱闪烁(0.2<S4≤0.6)和TEC耗尽同时发生的比例;TEC耗尽和电离层闪烁同时发生时,TEC耗尽持续时间和电离层闪烁持续时间呈显著正相关,相关系数达0.97,且ROTI指数和S4也呈正相关,相关系数达0.68;TEC耗尽最大值与电离层闪烁持续时间和S4最大值的乘积呈线性关系;华南地区夜间也观测到了TEC增强现象,但TEC增强与电离层闪烁之间无明显相关性.

2011年3月24日缅甸地震期间电离层TEC异常分析

基于IGS提供的2011年3月全球TEC数据,利用滑动时窗进行异常识别的方法,分析电离层赤道异常区TEC在缅甸地震期间的异常情况。结果表明:在震前10 d内,地震上空电离层TEC出现了明显的异常扰动,电离层异常北驼峰在16日至18日期间出现了明显的较大区域负异常现象,且在18日时北驼峰明显向磁赤道漂移,负异常在19日时基本消失;而在地震发生的当天和震后一天出现了小范围的正异常,随后正异常消失。在地震期间地磁活动水平总体都相当平静,且太阳处于一个相对较稳定的中低活动水平,电离层出现的异常很可能与此次缅甸地震有关。

利用GPS观测数据和IRI模型对比分析太阳活动低年广州地区电离层TEC变化

电离层TEC是描述电离层特性的一个重要参量,利用GPS观测数据(包括广州站接收的GPS-TEC数据和国际GNSS提供的IGS-TEC数据)与IRI-2007模型计算的TEC预测值对太阳活动低年2008年的广州地区TEC周日和季节变化以及年变化特征等进行了多方面的对比分析。结果表明:TEC观测值白天较高且变化迅速,夜间较低且变化缓慢,同时表现出明显的季节依赖性和半年变化特性,全年在春秋分季节出现两次峰值,IRI-TEC预测值能较好地反映GPS观测值,但局部上也存在着一些偏差,并对其中的物理机制和产生差异的原因给出了合理的分析和解释。