智利8.8级地震的震前电子浓度扰动

基于法国DEMETER卫星数据,在识别2级图像的基础上,通过对1级数据进行滑动中值处理、纬度变化分析以及空间差值研究,发现2010年2月27日智利8.8级地震的震前震中区上空附近有异常变化:20日距离震中1500 km处电子浓度升高,24日电子浓度降低;25、26日电场、磁场及部分等离子体参量呈现同步扰动;26日2条轨道的电子浓度值出现高于背景值的异常;27日震前4小时在磁赤道附近出现电场频谱下降,等离子体参量强烈扰动的现象.

初始电子浓度对空气中针板间隙正极性流注放电的影响

为揭示环境中初始电子浓度对气体放电过程的影响,利用等离子体流体力学模型研究了大气压下5mm针-板空气间隙的流注放电过程。采用的等离子体流体力学模型包括了电子、正负离子连续性方程和电场的泊松方程。研究发现:5mm针板空气间隙下流注放电的通道半径约为0.1～0.3mm;随着间隙中初始电子浓度的增加,流注头部电场强度逐渐减小,流注发展的平均速率逐渐增大,流注贯穿间隙的时间逐渐减小;初始电子浓度对板电极表面电场强度、流注通道内电场强度和流注通道半径的影响可以忽略。

Zr基大块非晶合金成分的等电子浓度和等原子尺寸判据

制备了 ６种合金Ｚｒ６５．５Ａ１５．６Ｎｉ６.５Ｃｕ２２．４，Ｚｒ６５．３Ａｌ６．５Ｎｉ８．２Ｃｕ２０，Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｎｉ１０Ｃｕ１７．５，Ｚｒ６４.８Ａｌ８.３Ｎｉ１１.４Ｃｕ１５.５，Ｚｒ６４.５Ａｌ９.２Ｎｉ１３.２Ｃｕ１３.１ 和 Ｚｒ６３.８Ａｌ１１.４Ｎｉ１７.２Ｃｕ７.６，共晶成分位于合金 Ｚｒ６４.５Ａｌ９.２Ｎｉ１３.２Ｃｕ１３.１ 和合金 Ｚｒ６３.８Ａｌ１１.４Ｎｉ１７.２Ｃｕ７.６的成分之间 这６种合金均显示了非晶相的形成和较宽的过冷液相区范围 ＡＴｘ 值．以及较大的约化玻璃转变温度 Ｔｒｇ 值，除合金Ｚｒ６３.８Ａｌ１１.４Ｎｉ１７．２Ｃｕ７.６的Ｔｘ值为 ８７ Ｋ外．其余５种成分合金的Ｔｘ值均在 ９７ Ｋ以上．最宽的达 １０５ Ｋ，表明这 ６种合金是一个具有大玻璃形成能力和高热稳定性的非晶合金系列，合金Ｚｕ６３.８Ａｌ１１.４Ｎｉ１７.２Ｃｕ１７.６是 ６种合金中玻璃形成能力和热稳定性最高的．其 Ｔｇ、Ｔｘ和Ｔｒｇ值最高Ｉｎｏｕｅ非品合金Ｚｒ６５Ａｋ７.５Ｎｉ１０Ｃｕ１７.５并不是最佳非晶成分，提出以等电子浓度和等原子尺寸规律作为设计大块非晶合金成分的判据。

利用DEMETER卫星数据统计分析全球M_w≥7.0地震的电离层电子浓度异常

基于法国DEMETER卫星ISL探测器升轨数据,统计分析了2005—2009年全球37个Mw≥7.0级地震前后电离层电子浓度变化.结果发现,共有19个地震(51%)前观测到了较为明显的电子浓度异常扰动现象,其中大部分表现为异常增强;观测到的电子浓度异常现象一般出现在震前1～5天内,也有部分地震前出现两次及以上扰动现象.分析表明,在赤道和中低纬地区更容易观测到明显的电子浓度扰动,即异常震例基本发生在纬度±40°以内(18次),更是以±20°内居多(13次).此外,震源深度对电子浓度扰动的影响并不明显,而震级大小则与扰动幅度基本上呈正相关;震前出现的电子浓度异常有时会受到地磁活跃的共同影响,此时的扰动幅度一般较大.地震电离层扰动现象是复杂多变的,需要联合地基和天基手段共同观测,并从机理上加强研究.

武汉地区电离层电子浓度总含量的统计经验模式研究

由武汉电离层观象台一个太阳黑子周期（１９８０—１９９０年）的实测电离层电子浓度总含量（ＴＥＣ）资料，统计分析得出了武汉地区的一个 ＴＥＣ经验模式．模式很好地再现了武汉地区的ＴＥＣ观测值．其预测误差在太阳活动高年稍大，低年较小；在春秋两季稍大，冬夏两季较小；在当地时间白天和傍晚稍大，夜间和早晨较小．此外，与国际参考电离层模式ＩＲＩ的计算结果比较，本模式预测的ＴＥＣ值更接近于实际观测结果．同时，本文也初步探讨了ＴＥＣ的半年变化特征和冬季异常现象．

用经验正交函数构造武汉地区电子浓度总含量的经验模式

本文利用经验正交函数(EmpiricalOrthogonalFunction,简称EOF)分析了武汉电离层台站一个太阳黑子周期(1980年4月～1990年12月)的实测电离层电子浓度总含量(TEC)资料,在此基础上构建了一个武汉地区的TEC月中值的经验模式.结果表明:(1)以EOF分析观测数据具有一定的物理意义,其基函数表征TEC的日变化,系数表征TEC的长期变化;(2)EOF技术展开收敛速度快,很少数低阶项即能反映TEC的主要变化,采用经验正交函数建模可以用较少的参数表征较复杂的物理过程.此外,本文还就TEC模式的外部驱动量的改进问题作了一些探讨,发现用F107A(10.7cm太阳辐射通量F107的81天滑动平均值)作TEC建模的外部驱动量能够更好地提高EOF模式的精度和稳定性.

极区电离层F_2层峰值电子浓度对太阳活动依赖性的共轭研究

本文利用南极中山站(ZHS),以及北极与其地理共轭的Tromso站(TRO)、地磁共轭的Longyearbyen站(LYB)各自约一个太阳活动周的观测数据,对比分析了极区电离层F2层峰值电子浓度(NmF2)对太阳活动的依赖性.结果表明,三个台站NmF2月中值随修正太阳10.7cm通量指数F10.7P(简称P)增大在总体上呈线性增长,这说明在这三个台站,太阳辐射仍是其F2层主要电离源.其中TRO站NmF2与P线性关系最好,ZHS站的次之,LYB站的最差.在日变化中,TRO站NmF2对太阳活动响应最为敏感的时刻出现在地方时中午附近,LYB站出现在磁中午,ZHS站则出现在地方时中午和磁地方时中午之间.这主要是由地理/地磁纬度差异引起的不同强度的光致电离与极区等离子体对流共同作用的结果.在年变化中,TRO站NmF2随太阳活动变化上升最快的季节出现在冬季,夏季上升最慢.在ZHS站与LYB站,NmF2对太阳活动变化的响应都在两分季最为敏感.这种季节上的差异则是由于三个台站光致电离与中性大气成分R[O/N2]的不同所致.

120°E赤道电离异常区电子浓度总含量分析与预测

基于国际全球定位服务中心(International GPS Service,IGS)提供的120°E上空1999—2009年IONEX格式电离层电子浓度总含量(TEC)资料,分析赤道电离异常驼峰区TEC峰值Inc和Isc的年变化和季节变化以及与太阳、地磁活动的相关性.在11年时间尺度上,Inc和Isc与太阳辐射P指数的日均值有较好的相关性(r=0.90和r=0.84),而与地磁活动指数Dst、Kp和Ap日均值的相关性均不好.驼峰区TEC峰值Inc和Isc都是在北半球春、秋季出现极大值,而且冬季值大于夏季值,即Inc呈现"半年异常"和"冬季异常"现象,我们认为Inc和Isc相似的半年变化特征是与赤道上空电离层电急流相关的东向电场半年变化导致的.利用支持向量回归方法构建了EIA指数的预报模型,预报试验结果表明,该预报模型能较准确地描述Inc和Isc的变化,对南北驼峰TEC峰值预报的平均相对误差分别为22.96%和10.2%.基于支持向量机回归的预测方法为赤道电离异常特征指数预报的实现提供一条有效方法途径和好的应用前景.

Ti-Zr-Ni-Cu非晶系的等电子浓度特征

以准晶成分Ti40Zr40Ni20为基准,在Ti-Zr-Ni-Cu系中设计出电子浓度为1．200和原子尺寸为0．1474 nm的系列合金,并用铜模吸铸法制备直径为3 mm的合金棒试样．结果表明, Ti12Zr55Ni13Cu20成分附近可形成块体非晶合金, 而Ti3Zr60Ni12CU25和Zr60Ni10Cu30成分点上形成了单一的四方Zr2Cu型非晶相关相．准晶、块体非晶合金和Zr2Cu相是具有相同电子浓度的电子化合物,它们在成分图上表现出鲜明的等电子浓度特征,表明块体非晶合金的等电子浓度判据适用于 Ti-Zr-Ni-Cu非晶系．二十面体与截角八面体间的结构关联可作为准晶或非晶合金多型性转变成Zr2Cu相的结构模型．

二元稀土系AB_5型贮氢电极合金的放电容量与晶胞体积和4f电子浓度的关系

制备了6个系列通式为A_αA_(1-α)B_5的RE(NiCoMnTi)_5贮氢电极合金(其中,A_αA_(1-α)为La,Ce,Pr,Nd 4个元素中任意2个的组合),测定了它们在100次循环中的最大放电容量C_(max)及部分合金的晶胞体积V_(cell),结果表明:C_(max)主要由V_(cell)决定,C_(max)先随V_(cell)的增大而增加,在V_(cell)≈85.66×10^(-3)nm^3时达到一极大值,然后又随V_(cell)的增大而减小;同时,C_(max)还与4f电子浓度n_(e_(4f))/n_(a_(RE))有关,A侧具有相同4f电子浓度的合金其C_(max)随4f电子浓度的变化趋势相似。

Al基三元准晶相图的电子浓度特征

准晶是一种电子型金属间化合物,其形成及结构稳定性主要由电子浓度因素控制. 三元准晶相图的电子浓度特征表明,三元准晶与其晶体学类似相一起位于一等电子浓度线附近,称为准晶等电子浓度线现象. 同时,三元准晶与二元准晶的存在密切联系,它们同第三组元一起落在同一变电子浓度线上,称为准晶变电子浓度线现象.三元准晶的理想成分位于准晶等电子浓度线和准晶变电子浓度线的交点上 据此特征,区分了两种类型的 Al-Ni-Fe三元十次准晶,它们的典型成分分别为:D-Al72.5Fe14.5Ni13（Al-Fe型）和D＇-Al70.5Fe12Ni17.5（Al-Ni型）.

利用电离层参量推断电子浓度剖面的一种简单方法

由武汉电离层观象台实测的电离层F_2层临界频率f_0F_2、3000km传播因子M(3000)F_2的月中值资料,统计分析分别得出它们的经验模式,模式结果能够较好地再现这些参数的观测值.利用f_0F_2、M(3000)F_2以及TEC的经验模式,获得F_2层的峰值参数,输入到电子浓度的Chapman α函数中,推断出了电子浓度的高度剖面;将剖面在一定的高度范围内积分,得到该区域内的电子含量并与实际观测TEC相比较,结果表明,在100—1000 km高度范围内积分的电子含量与观测结果能够较好的符合.

利用GPS研究电离层延迟及电子浓度变化规律

电离层是大气层的重要组成部分。电离层对GPS观测信号的折射影响,是GPS测量中最严重最棘手的误差源之一。精确修正电离层折射影响和反演电离层结构,一直是GPS研究和应用中的热点问题。一方面,为提高(特别是单频)GPS测量精度,需研究精确的电离层折射改正模型或其它有效方法;另一方面,利用各类GPS网络所拥有的大量高精度的GPS观测资料可有效提取电离层变化信息,深入了解电离层精细结构、变化规律及其对无线电信号干扰机制,实现对电离层灾害性突发事件的探测和预报。近年来,结合理论研究和实际应用的需要,我们在这领域作了以下几方面的工作:①研究如何利用单台双频GPS接收机的观测信息确定电离层延迟改正模型,为小范围的单频用户服务;②研究如何建立较大区域的电离层格网模型,进而初步设想利用中国地壳运动观测网络深入研究我国领域的电离层的电子浓度变化规律;③研究单频用户如何更好地利用电离层延迟改正信息;④研究如何利用GPS网络系统监测电离层的异常活动。

太阳活动对中山站F2层峰值电子浓度的影响

利用中山站1995—2006年的电离层垂测数据统计分析了当地电离层F2层峰值电子浓度(NmF2)对太阳活动变化的依赖性,研究发现在中山站NmF2月中值随修正太阳10.7厘米通量指数F10.7P增大而增大,其饱和或放大趋势不明显。除冬季12—16 UT、20—2 UT与夏季2—11 UT以外的绝大部分时刻,两者具有良好的线性关系。NmF2月中值随F10.7P变化斜率随季节、地方时而变化。在日变化中,NmF2随F10.7P变化斜率极大值出现在磁中午附近,明显大于其他时刻,在夜侧变化斜率整体较小,且在分季和冬季的夜侧以及夏季全天,其斜率随地方时变化不大。在年变化中,日侧斜率最大值出现在两分季,冬季次之,夏季最小;而夜侧斜率在夏半年(10月—3月)整体上要大于冬半年(4月—9月)。结合中山站位于极隙区纬度的特殊地理位置,分析了上述NmF2变化特征的可能原因。

水平电子浓度梯度对Pmin（f）线的影响

本文指出了高频返回散射实测的电离图的最小时延线 P_(min)(f)典型的有三种类型:二次曲线型、平直斜线型、阶梯(或波动)型。利用三维射线追迹计算机模拟研究了电子浓度水平梯度对 P_(min)(f)形志的影响。讨论了利用 P_(min)(f)线研究电离层某些波动现象和水平梯度变化的可能应用。

电离层电子浓度计算模型中有关太阳参数的计算

在《中华人民共和国国家军用标准GJB 1925—94中国参考电离层》中,计算一定高度某位置某时刻的电离层电子浓度,常用到此位置此时刻的太阳天顶角、正午的太阳天顶角、日出时刻、日落时刻;然而一定高度某位置的日出日落时刻与地球表面是不同的。将着重解决一定高度某位置的日出日落时刻的计算模型和方法,并通过实例验证了计算模型正确和可行性。阐述了某时刻某位置的太阳高度角、方位角计算。利用中国参考电离层计算了某位置某时刻120 km高空的电离层电子浓度,与《卫星测控手册》中给出的数值是一致的。

基于DEMETER卫星电子浓度探测数据的不同时间序列预测模型研究

在地震前兆电离层扰动研究中，复杂的电离层环境会导致卫星电磁探测载荷的性能及工作状态发生变化。目前探测载荷性能分析多以实验室检测定标和野外实验手段与其他探测数据对比分析为主，不能满足高频次的载荷性能与数据质量评价需求，所以，有必要进行同一电离层参量星上探测数据的对比分析。

具有相同电子浓度Zr-Al-Ni非晶合金的动力学特性研究

本文利用DMA研究了具有相同电子浓度、不同Zr、Al、Ni含量的三种非晶合金的存贮模量 (G’) ,损耗模量 (G”)和内耗 (G”/G’)的动力学特性。结果表明 ,虽然三种非晶合金的电子浓度相同 ,但其动力学特性并不一样。在室温下 ,Zr含量最多的Zr63 Ni18 5Al18 5非晶合金具有最高的 G’ ,在加热速率为 10℃ /min、振动频率为 5Hz的条件下 ,三种非晶均在 30 0℃左右开始发生G”和内耗 ,G”和内耗峰对应的温度随Zr含量的减少向高温方向推移 ,并且峰值降低。结合X射线结构分析得出G’开始下降的温度为晶化温度 ,它低于G”和内耗峰对应的温度。G”和内耗峰并不是出现在晶化的开始 ,而是出现在晶化过程中。

用BP网络算法获取电子浓度真高剖面

提出了一种从垂测电离图获取电子浓度真高剖面的新方法——网络逼近法．该方法通过ＢＰ网络算法求解群路径积分方程，得到了电子浓度真高剖面．并对给定的抛物模式作了验证计算。

基于GPS和DEMETER卫星数据的地震电离层电子浓度异常变化研究

地震电磁现象的观测与研究是认识地球内部物质特性、地震孕育发生过程以及空间信号传播和介质特性变化的重要途径。空间对地观测技术的发展，推动了地震电磁信号在大气层、电离层的传播与耦合机制的研究。从20世纪60年代发现美国阿拉斯加大地震震中区上空出现电离层异常扰动现象以来，有关地震空间电磁、电离层扰动的现象引起了广泛的关注，成为地震电磁学领域一个新的研究热点。