连续两次特大粒子沉降对南极VLF传播影响的观测和分析

通过观测1991-07-19至1991-07-20连续发生两次特大粒子沉降时,Omega导航系统G台与南极中山站之间甚低频(VLF)信号传播的相位变化情况,比较正常情况下G台--中山站的相位变化曲线,分析出VLF信号相位出现的异常变化。再与NGDC发布的GOES卫星观测的高能粒子流量作对比,研究连续两次特大粒子沉降对南极VLF信号传播造成的影响。结果表明高能粒子沉降与VLF信号相位异常超前现象之间存在着很好的相关性。     

中纬度地区粒子沉降和太阳耀斑对甚低频传播的影响分析

通过观测俄罗斯Alpha甚低频导航台到中纬度地区(新乡)之间的甚低频(VLF)信号的相位变化数据,发现在2002-07-17-2002-07-20期间,VLF信号发生了多次相位超前现象,观测到在2002-07-19和2002-07-20发生了高能粒子沉降事件,并分析出此次事件是由2002-07-17和2002-07-18发生的太阳耀斑引起.通过与美国发布的GOES卫星数据进行对比,发现两者的数据有很好的一致性.粒子沉降和太阳耀斑都会使甚低频信号的相位发生相位超前.粒子沉降大多数情况发生在极区,本次在新乡地区观测到高能粒子沉降,是一次极为宝贵的观测数据,对研究中纬度地区的高能粒子沉降有很大的作用.     

基于实测冰芯数据的南极海冰厚度的数值模拟

根据我国第22次南极科学考察现场观测数据以及现场采集的冰芯分析数据,考虑太阳辐射、云量等因素对南极海冰厚度变化的影响,利用最小二乘法辨识气温与冰表面温度之间的关系,并以辨识结果所得到的冰表面温度作为上边界条件,依据实测情况取结冰点-1．81℃作为下边界条件,对一维热传导方程采用Crank-Nicolson格式进行离散,对南极中山站内拉湾附近海域海冰厚度变化进行了数值模拟,并与现场观测的海冰厚度数据进行了对比。     

1997-03-09日全食的甚低频观测与分析

在1997-03-09发生日全食期间,在河南省新乡市对Alpha甚低频(VLF)信号的观测试验发现,日全食对VLF信号传播特性有很大的影响,明显引起VLF相位滞后.讨论了日全食对VLF信号传播影响的机理,并用"波导模"理论对这种影响进行了理论计算.计算结果表明:VLF传播路径穿越日全食主食带的情况下,VLF相速比正常情况减小的最大值约为0.101%~0.118%;VLF传播路径穿越80%日偏食带的情况下,该值约为0.064%~0.082%.     

甚低频法预报“神舟”三号发射期间的太阳耀斑爆发情况

太阳发生耀斑时,辐射出大量的X射线和高能粒子等,使得电离层的物质瞬间被大量电离,电离层的电子浓度急速变化,电离层的等效反射高度随之变化,从而引发甚低频信号相位异常现象。基于在河南新乡用甚低频接收机监测到的“神州”三号发射和返回期间的甚低频信号的相位异常情况,对相位异常的数据用最小二乘法进行了处理分析并给出了预测的耀斑级别,和美国的GOES卫星观测到的数据进行比较,结果吻合恰好,验证了此方法的可行性。     

北京师范大学着手在南极建立气候变化观测网络

正2012年,全球变化与地球系统科学研究院教师惠凤鸣随中国第28次南极科学考察队远赴南极,与科考队员一起,对第27次科考队在南极内陆冰盖安装的两架"极端环境无线传感器网络观测平台"进行了维护改造,并将安装两台新的观测仪器,在南极形成一个加密观测网络系统,获取更多的地面数据,用于验证遥感数     

复合波相对相位频率谱异常区分法

研究了复合波激电精密相干检测法.该方法采用复合波电流场源,对复合波信号进行精密相干检测,使待测信号频率与参考信号频率完全相同,它们之间的相位差严格固定;同时通过精确的多次叠加,提高信噪比,准确检测出复合波信号中各主频率的振幅和相位,并计算出各主频率之间的相对相位差,获取激电复合波相对相位频率谱信号;根据谱的低频段相对相位变化特征和高频段相对相位变化特征的差异,判别地下异常极化体的性质,达到区分激电异常性质的目的.此外,给出了多种地质体的激电复合波相对相位频率谱异常特征.应用结果表明:利用这些特征可实时、快速、直观地区分激电异常性质;该方法的观测系统轻便,观测精度高,抗干扰能力强,适用于快速普查和详查矿体,以及在生产矿山以高分辨率勘探深部矿体.     

无线电信号传播的多相位屏数学模型及数值模拟

采用多相位屏的数学模型,数值模拟无线电信号在大气中的传播过程.利用高分辨率探空气球提供的折射率数据,采用三次样条插值,得到地球大气参数的剖面.在大气球对称假设下,把GPS无线电信号看成是平面波,采用多相位屏数学模型,通过每个相位屏上的输入和输出复信号之间的关系,用快速Fourier变换和快速逆Fourier变换得到复信号在相位屏之间的传播,数值模拟无线电信号在大气中传播过程,最后得到观测屏上的相位角和振幅.在Matlab环境下进行编程和数值计算,对模型进行求解.在低对流层中,由于水汽的增加,电磁波传播条件复杂,超折射和衍射现象逐渐严重,信号难以锁定,大气传播的研究比较困难.多相位屏模型的数值模拟对此区域无线电信号传播较为有效,从而对GPS掩星技术的理论研究和物理反演的实现具有一定的价值.     

英鸽台水温异常研究

鸽台水温于2014年9-10月和2016年12月-2017年1月出现了两次明显的不明原因异常,我们首先对观测仪器和观测环境做了调查与研究,然后利用相关分析法研究英鸽台水温与水位资料,认为项鸽台水位与水温相关性非常好,因此2014年与2016年水温出现的不明原因异常可以排除是地震前兆异常。因此研究清楚英鸽水位与水温相关性对其资料的使用有很重要的意义。     

极轨卫星在780km高度上测得的高能粒子辐射事件

对搭载于我国第一颗地球资源卫星上的“星内高能粒子探测器”首批资料进行初步分析表明，在卫星780km轨道高度上所纪录到的所有高能粒子通量事件都只出现在3个地理区域，即两半球的高纬极光带和南大西洋地磁异常区。低能档电子在这3个区域都有出现，而高能档电子和质子在太阳宁静条件下，一般只出现在南大西洋异常区。从统计结果还可看出，南极光带附近的粒子通量大于北半球极光带。而在北极光带，与南大西洋异常区大体相同的经度附近，高能粒子的通量事件有一个明显的空隙区域。另一个观测事实是，0．5—2．0MeV能档的电子通量在极光区远大于2．0MeV以上能档的电子通量，而在南大西洋地磁异常区，两个通道的电子通量差别不大。与现有理论模型和国外大致相同轨道上的空间高能辐射环境直接观测资料对比还表明，卫星舱内的辐射与舱外的空间辐射环境是完全相关的。积累的有关资料不但是航天设计和环境应用研究所需的重要参量之一。也是空间物理基础研究特别是辐射带研究的重要数据。     

硅粉在鞘区内的纯化速率模型

分析了粉粒在反应区的沉降过程,导出了沉降的最大速度及时间的公式,给出了离子在不同位置上的平均动能及粒子通量.还对高能中性粒子在鞘区内的行为进行了详细的分析并得出在不同位置上的平均动能和通量.它可用于计算空间不同位置处包括离子和高能中性粒子的刻蚀速率,计算结果表明高能中性粒子在很大的空间范围内其刻蚀作用大于离子.在阴极电压为2 300 V的情况下,一次沉降的最大刻蚀量可达50层原子、刻蚀速率1.1×1016/(cm2.s-1),这对粉粒在等离子体中的表面刻蚀和纯化都具有一定的意义.     

热带太平洋和热带印度洋次表层海温异常信号的传播与联系

利用太平洋和印度洋表层与次表层月海温距平信号沿不同纬向-时间剖面的传播分析,发现赤道东太平洋海温异常的El Ni(n)o事件和赤道印度洋海温异常的Dipole事件分别与沿赤道太平洋东传的次表层海温异常信号和沿赤道外印度洋西传的次表层海温异常信号同期到达东太平洋和西印度洋有着内在的联系.在赤道和赤道外16°N之间的热带北太平洋,次表层海洋中存在着海温异常信号传播的一条回路,El Ni(n)o事件就发生在暖信号到达赤道东太平洋的时候.次表层海温异常沿赤道太平洋的东传和沿赤道外印度洋的西传分别是El Ni(n)o事件和Dipole事件发生的海洋学早期信号.     

哨声模合声波驱动同步轨道高能电子通量上升的事例分析

采用LANL同步轨道卫星和ClusterC4卫星的数据,研究了2004年9月13日和2001年10月21日两个磁暴事件期间,辐射带同步轨道附近高能电子通量的变化和哨声模合声波的活动之间的关系．通过观测对比发现,在相同的空间位置,两个事件均观测到高能电子通量的上升和明显的合声波对磁场的扰动;而且高能电子通量上升的程度与合...     

多频激电相对相位谱研究

2n系列伪随机多频信号含有多个在对数坐标上呈等间距分布的主频率,是电法勘探的理想场源.多频激电相对相位谱法采用上述信号作为场源,充分反映了该信号作为电法勘探场源的优点.在多频激电相对相位谱法中,相对相位谱定义为ψr(ω)=[kψ(ω)-ψ(kω)]/(k-1).根据傅里叶变换的性质和激电效应与耦合感应的关系,证明相对相位谱测量具有如下优点:可以消除发送机和接收机之间因时间不同步而引起的测量误差,提高了观测精度;对电磁耦合感应进行了一阶线性校正,可以压制耦合感应.通过改变Cole-Cole模型中的频率相关系数c和频比k来分析相对相位谱与相位谱的差异,发现相对相位谱与相位谱在形态上一致,对异常具有同等的反应能力;它们之间的差值与频比k成反比、与频率相关系数c成正比.野外实测的多频激电相对相位谱和相位谱说明,激电相对相位谱测量对耦合感应具有良好的压制效果.     

同相叠加方法用于形变观测中降水影响排除初探

通过选取没有环境影响、系统运行稳定的永胜、楚雄、云县、昆明和云龙等台的形变观测数据,针对观测到的无仪器和环境而出现的典型异常图像,采用多台同相位异常与降水叠加的方法,进行降水干扰排除.结果表明:该方法能较好的识别观测曲线的变化是否为降水影响,是一种能有效排除降水对形变观测影响的方法;同时发现洞室覆盖层在50 m的形变观测仍受降水干扰,这一认识与建台规范给出的覆盖层为40 m的规定不同,可以为今后云南形变台站建设的选址提供新的参考依据.     

75°N～70°S UV-B辐射经向变化特征的观测研究

利用1999～2000年中国首次北极和第16次南极科学考察资料,对75°N～70°SB段紫外辐射(UV-B)经向变化特征的研究结果表明,到达地面的UV-B随着纬度增加而减少,且北半球平均UV-B小于南半球;UV-B的日变化规律,基本上与到达地面的总辐射相同.在极地夏季地方时中午前后,冰雪表面反射率很大的地方,有时能观测到接近于赤道地区的最大UV-B辐照度(垂直太阳光线面上).在中山站附近海域,到达地面UV-B的增大与高层大气臭氧减少密切相关,而与地面臭氧浓度变化关系不大.     

面向多对象电磁兼容浪涌抗扰度测试研究

利用抗扰度综合发生器,通过改变终端接口,分别测试了连接单台受试设备（EUT）和同时连接两台EUT进行电磁兼容浪涌抗扰度试验,分析了连接单台EUT与同时连接两台EUT时传输到EUT浪涌信号的差异,研究连接多台EUT时对抗扰度发生器产生浪涌信号的影响。实验结果表明,连接单台EUT时EUT所承受的浪涌信号与连接两台EUT时EUT所承受的浪涌信号基本一致,浪涌信号的相位和电压峰值无明显变化。     

宇宙中高能带电粒子的加速

宇宙中高能粒子的起源问题是高能太阳和天体物理的核心问题之一.在剧烈变化的天体物理环境下,背景等离子体中的带电粒子可以被其中的电场加速到很高的能量.根据背景电场和带电粒子相互作用的特征,带电粒子的加速机制可以分为:等离子波和粒子共振相互作用、沿磁力线方向的平行电场加速和磁场不均匀性有关的磁场曲率与梯度加速等.根据粒子加速过程对应的宏观能量释放机制,人们发展了随机粒子加速理论、扩散激波粒子加速理论以及磁重联粒子加速理论等.这些理论都有其各自的假设和特征,在不同的天体物理环境有其相应的应用.与高能天体物理观测的不断进步相结合,通过对高能粒子辐射特征和加速过程的分析,人们可以更好地认识剧烈变化天体物理环境下发生的各种物理过程.     

2018年吉林松原MS 5.7地震地磁异常分析

为了分析2018年5月28日吉林松原M_S5.7地震前后的地磁异常特征,通过收集2016—2019年东北地区固定地磁台连续观测波形,运用地磁加卸载响应比法和地磁谐波振幅比法分析地震前后数据。结果表明:2018年5月28日前半年内出现了地磁Z分量加卸载响应比多台同一天或相邻两天同步跨越式短期异常2次;三岗、铁岭地磁谐波振幅比存在同方向不同周期不同步趋势异常,异常形态表现为趋势下降-上升-恢复,地震发生在异常恢复阶段;两种方法结合预测地震的发震时间和震中效果较好。可见,地磁多方法是地磁学预测地震新的方向。     

安徽省钻孔体应变数据异常浅析

钻孔体应变是通过地层内部应变状态依时间连续变化的精细观测,通过观测数据分析来掌握地震应变前兆的中期—短期—临震及震后调整的时空分布与发展变化的规律。本文分别选取合肥地震台、黄山地震台仪器均正常运行时间段的观测数据进行对比研究,利用线性平滑滤波方法及差分法求加速度方法分析体应变数据异常变化,从而得出相关前兆信息。