基于非相干散射雷达和GPS观测研究Millstone Hill地区等离子体层电子含量

本文尝试结合非相干散射雷达和GPS TEC观测数据提取等离子体层总电子含量(PTEC).我们首先描述所用的技术方法,然后具体利用了Millstone Hill台站的观测数据研究该地区上空等离子体层总电子含量(PTEC)的变化情况.我们采用变化标高的Chapman函数对非相干散射雷达测得的电子浓度剖面数据进行拟合,然后通过对剖面积分得到100km到1000km高度范围的电离层总电子含量.GPS提供的TEC数据为高度达20200km的总电子含量,两者之差可近似看成等离子体层的电子含量.本文分别选取太阳活动高年(2000,2002年)和太阳活动低年(2005,2008年)Millstone Hill台站的静日数据进行研究.结果表明,等离子体层电子含量及其所占GPSTEC的比例具有明显的周日变化.PTEC含量在白天高于夜间,而所占GPS TEC的百分比,夜间明显高于白天.太阳活动高年所选月份等离子体层电子含量在4～14TECU(1TECU=1016el/m2)范围内变化,夜间所占比例可达60%左右.太阳活动低年所选月份等离子体层电子含量在3～7TECU范围内变化,所占比例夜间最高可达80%左右.我们所得到的结果与前人基于其它观测手段所得结果在变化趋势上一致,在量级上也大致相当.因此,这从一个侧面证明了我们所用方法的可靠性.非相干散射雷达能够探测包括F2层峰值以下及以上高度的电子浓度,利用这一设备所观测得到的资料来推算电离层电子含量将比前人基于电离层垂测仪观测资料进行的推算更具真实性,由此得到的等离子体层电子含量也将更为接近真实情况.

2020年新疆于田6.4级地震前电离层扰动现象分析

基于中国区域GPS反演TEC、JPLTEC mapping、张衡一号卫星探测等离子体参量数据,着重分析了2020年6月26日新疆于田6.4级地震前的电离层异常现象,结合之前于田发生的两次7级以上地震,研究认为于田地震前异常集中出现在震前一周内,以上升异常为主,异常有明显的局地效应,部分异常在磁共轭区有同步效应。多参量综合分析增强了异常的判识能力,并提高了异常的可靠性。太阳及空间磁扰活动对电离层地震判识有较大影响,会极大增加全球异常频次,但日食现象引起的TEC扰动与地震电离层异常有明显差异,较易区分,弱磁扰活动下的地震电离层异常判识能力有待加强。

2021年云南漾濞M_(s)6.4地震和青海玛多M_(s)7.4地震前后的电离层扰动

基于中国区域GPS反演TEC、GIM TEC、川滇垂测、张衡一号卫星探测等离子体参量数据,着重分析了2021年5月21日—22日连续发生的云南漾濞6.4级和青海玛多7.4级地震前后的电离层异常现象,研究认为这两次地震前电离层异常信号具有出现时间早,扰动区域偏南,存在正负异常均有的时空发展特性.多参量异常对比分析显示其同步性较差,3种手段同步的信号较少,加上空间弱磁扰动对孕震区电离层造成的临震异常增强效应,导致空间电离层异常信度降低,也导致预测区域有较大偏差.综合考虑空间弱磁扰影响及磁共轭区地震的电离层响应,如何有效在中国周边地震活跃的情况下提高本地地震的监测预测能力是未来重点考虑的问题.

中国6.0级以上地震临震电离层扰动时空分布特征研究

基于GPS TEC数据,对1998年11月1日—2010年12月31日中国大陆M_s≥6.0地震临震电离层扰动进行了研究.分析发现,震中上空及周围的东、南、西、北4个方向震前15天到地震当天时序变化趋势较相似,5个方向都观测到了震前3—5天负异常稍高于正异常的现象.按震中±10°、±20°、±30°不同空间尺度分析震前0—15天TEC变化,研究表明临震电离层异常最明显的区域并不位于震中的正上空,而是向磁赤道方向偏移,空间影响尺度大约为±15°左右;正异常在震前14天、10天震中西南方向出现不同程度的高值区,负异常在震前5天震中东南方向较明显.最后,应用静电场假设对这些现象进行了解释.