一、低纬100—200km间电子数密度的变化（论文文献综述）
熊雅婷[1]（2021）在《离子上行与太阳风参数和地磁扰动水平的统计关系》文中研究表明
王赤,陈志青,胡连欢,胡泽骏,薛向辉,徐轻尘,张贤国,李发泉,王威,宗位国,杜丽芳,袁伟,王一楠,刘正宽,丁宗华,郝永强,张清和,罗冰显,王喜珍,龚晚林[2]（2021）在《我国空间环境天/地基监测平台的发展态势和展望》文中研究表明文章简要回顾我国空间环境天/地基监测设施的发展历程,重点阐述发展现状,并分析未来发展方向。目前,我国的空间环境天基监测已具备一定规模,覆盖主要的轨道类型,探测要素基本齐全,正在工程实施阶段的太阳风-磁层相互作用全景成像卫星（SMILE）计划、空间先进太阳观测台（ASO-S）计划,以及规划中的日地拉格朗日L1点监测,将促进天基监测能力的大幅提升。地基监测方面,网络化综合监测能力快速发展,"子午工程"二期正在建设的覆盖全国和高/中/低纬的、日地空间全圈层的立体式监测网络将使我国地基监测能力步入世界先进行列。同时,国际子午圈大科学计划的有序推进标志着我国空间环境地基监测正迈出辐射全球的步伐。我国空间环境监测平台已经进入天/地基融合发展的新阶段。
瞿宝航[3]（2021）在《弓激波凹陷区的形成机制：MHD模拟结果》文中研究说明太阳风-磁层耦合是太阳活动影响地球空间环境最直接最关键的环节之一。地球弓激波是超声速太阳风受到地球磁层的阻碍作用形成的驻立激波,是太阳风-磁层耦合中极为重要的一环。当上游太阳风穿越弓激波后,其速度从超声速变成亚声速,从而绕流过地球磁层。这一过程有效的阻碍了绝大部分的太阳风直接进入地球空间,从而保护了地球。因此,对弓激波位型的研究有助于了解太阳风和地球磁场相互作用的一些基本规律,另一方面,对预测弓激波的位置对卫星和飞船等在极端太阳风条件下的防护也具有指导作用。本文使用了全球磁流体力学模式中SWMF模式（Space Weather Modeling Framework）的模拟结果,验证了弓激波是否存在与磁层顶极尖区类似的凹陷区,并且研究了弓激波凹陷区形成的条件以及弓激波凹陷区形成的物理机制。主要工作和结果如下:（1）从数值模拟结果中判定弓激波凹陷区。利用等离子体密度的首个峰值判定弓激波的位置,分析什么太阳风条件下弓激波会出现凹陷区,研究不同太阳风条件下的弓激波凹陷区,确定出弓激波凹陷区的定量判定方法。结果显示当弓激波张角参数最小值与平均值（0≤X≤5）之差大于0.3时,可以确定存在弓激波凹陷区。（2）研究了弓激波凹陷区形成的物理机制。分析弓激波出现凹陷区时的磁层结构,发现在南向行星际磁场下发生在低纬区域的磁层顶磁重联会影响磁鞘中的等离子体的流动结构,并且形成了一种特殊结构,即互为上下游的等离子体流高速区和等离子体流低速区。这种特殊结构对磁鞘中的绕流形成了阻碍作用,从而使得该结构后方的弓激波出现拓宽。同时,该结构前方的弓激波并没有受到影响,导致在拓宽后的弓激波与没有受影响的弓激波之间形成了弓激波凹陷区。（3）分析了弓激波凹陷区形成的物理条件。统计分析了不同太阳风条件下的弓激波凹陷区,发现在行星际磁场（IMF）南向且太阳风阿尔芬马赫数（Mα）较高（>5）时,可以清晰的判断出弓激波凹陷区的存在。当行星际磁场南向且太阳风阿尔芬马赫数较低（≤3.5）时,发生在低纬度区域的磁层顶磁重联也会影响磁鞘中的流动,并形成互为上下游的等离子体流高速区和等离子体流低速区,但此时磁鞘更厚,这种特殊结构的阻碍效果并不明显。因此,弓激波凹陷区并没有形成。在行星际磁场为北向时,磁层顶磁重联发生在高纬度区域,此时磁重联的出流区在磁鞘中并没有形成了互为上下游的等离子体流高速区和等离子体流低速区,从而就不存在磁鞘中的阻碍作用,进而没有形成弓激波凹陷区。
李政[4]（2021）在《天基电离层气辉成像仿真分析研究》文中进行了进一步梳理电离层环境是日地空间环境的重要组成部分,电离层扰动会对通讯系统、电网系统和定位系统等造成严重的影响,因此了解电离层变化规律,对研究电离层对人类生产、生活的影响具有重要意义。气辉作为电离层的示踪物,辐射强度与所参与反应的电离层成分密度等密切相关,利用气辉成像仪对电离层气辉进行探测,能够反映电离层电子总含量（TEC）、F2层峰值电子密度（NmF2）和电离层扰动参数等特性,是有效的电离层探测方式之一。目前我国对电离层的天基气辉探测处于起步阶段,在当今各国纷纷发展和建立自己的电离层气辉探测体系之时,迫切需要我国完善对此类探测的研究。本文对电离层气辉辐射强度计算、天基成像仿真和电子含量反演等开展了分析研究,研究结果有利于推动天基成像仪的设计研制和参数优化,有利于丰富和扩展电离层探测手段。本文的主要内容和结论:（1）对电离层630 nm气辉光化反应过程进行分析,对夜间电离层中由氧原子1D态跃迁至3P态所产生的630 nm体辐射率进行计算,并对有实测气辉数据的区域进行辐射强度仿真。结果显示630 nm气辉体辐射率在海拔250 km附近到最大值,区域仿真结果与实测数据总体强度和走势相符,符合预期,辐射强度计算模型合理。基于不同太阳活动周期和季节对全球夜气辉强度进行仿真,仿真结果为设定成像仪探测指标提供依据。（2）开展了天基成像仿真研究,包括完整的成像链路分析、信噪比分析;使用一个时间延时积分（TDI）成像方式的成像仪参数作为典型参数,实现了通过辐射强度计算电信号、信噪比的计算方法,利用该方法能够得到在指定时空下的观测信号,为优化成像仪参数提供参考。实现了结合气辉强度波动和噪声影响的成像仿真。为优化成像仪参数提供参考。结果显示典型参数气辉成像仪在太阳活动高年期间能够清晰观测电离层气辉全球尺度结构,在太阳活动低年能够观测低纬地区电离层气辉结构。（3）首次对630 nm气辉强度反演电离层电子含量进行初步分析,探究了体辐射率与电子密度的关系,探究了辐射强度与TEC、Nm F2的关系。并首次对辐射强度与电子含量比值的时空分布进行分析,总结出初步规律。本文研究成果为天基电离层气辉成像探测提供了理论依据,也可为其他辐射波段的气辉观测和成像仪参数设计优化提供参考。未来还可通过结合地磁、地理位置等参数提高电离层电子含量反演精度,并与GPS TEC掩星探测等数据配合,建立高精度全球三维TEC模型。
曹嘉豪[5]（2021）在《基于北斗卫星观测的中国低纬地区电离层特征研究》文中指出导航定位系统涉及人类生产生活的方方面面,电离层的变化是影响导航定位精度的一大障碍。中国低纬地区的电离层变化特征与其它低纬地区（例如:南美洲、非洲）存在较大差异。目前,对于中国低纬地区电离层特征的了解还不够充分。因此,研究中国低纬地区电离层特征具有重要的意义。本文利用北斗卫星观测数据,开展中国低纬地区电离层特征的研究。本文的主要工作和研究结果如下。一、利用北斗GEO（Geostationary Earth Orbit,即地球静止轨道）卫星观测数据研究了日食这一特殊空间天气事件对中国低纬地区电离层的影响。2020年6月21日发生了一次最大食分为0.994的日环食,该日环食路径的中心轨迹途经中国大部分低纬地区。本文对2020年6月19日至23日的武汉九峰站（JFNG）、桂林站（GUILIN）、香港黄石站（HKWS）和台湾台南站（CKSV）共四个低纬GNSS（Global Navigation Satellite System,即全球导航卫星系统）观测站的北斗GEO卫星观测数据进行了分析。本文首先开发了处理与分析北斗GEO卫星观测数据的程序,得出了各天各台站的电离层TEC（Total Electron Content,即总电子含量）随时间变化的曲线图。然后把日环食发生前、后各两日（即2020年6月19、20、22和23日）作为参考日,分析了此次日环食对上述四个台站观测到的电离层TEC的影响。本文的研究表明,在日食期间,与参考日相比,四个台站观测到的电离层TEC均经历了先下降至最小值（此最小值比参考日低3.0～21.4 TECU）后逐渐恢复的过程。日食当天,在各颗GEO卫星的穿刺点,电离层TEC最早于初亏前101分钟开始下降,最早于食甚前8分钟下降至最小值,最迟于复圆后51分钟恢复至下降前的数值,电离层TEC的下降速度比恢复速度小。个别穿刺点处的电离层TEC最小值时刻超前食甚时刻的原因可能是,GEO卫星至地面接收机路径上地理经度较小的位置处的食甚时刻早于穿刺点处的食甚时刻,使得沿GEO卫星至地面接收机路径上的电离层TEC提前恢复。此外,CKSV、HKWS、GUILIN和JFNG站在日食期间观测到的电离层TEC最大下降量分别约为5.48、4.7、4.05和2.13 TECU。本文的研究表明,日食期间的电离层TEC最大下降量具有明显的纬度效应,这可能与个别台站对应的北斗GEO卫星穿刺点更接近赤道异常结构的北峰位置有关。二、利用北斗和GPS（Global Positioning System,即全球定位系统）观测结合的电离层层析研究了中国低纬地区（以香港为例）的电离层特征。本文首先开发了联合北斗与GPS观测数据的电离层层析成像程序,并利用该程序对2020年6月19日20:30UT（Universal Time,即世界时）香港上空的电离层电子密度分布进行了模拟重建。模拟重建结果验证了本文采用的电离层层析成像算法的合理性和本文编写的程序的正确性。然后,对香港地基GNSS台网观测数据的处理方法进行了介绍,并验证了本文计算电离层TEC方法的正确性。最后利用香港地基GNSS台网实测数据的重建结果分析了2018年8月26日磁暴期间香港地区的电离层特征。本文的分析结果显示,与磁静日（即24日）相比,26日02:30 UT 113.5°E和21.75°N剖面上的电子密度峰值均增大了11.3%,26日08:30 UT 113.5°E和21.75°N剖面上的电子密度峰值分别增大了16.9%和16.0%,这说明香港地区的电离层受到磁暴的影响在26日出现了正暴现象。本文的工作加深了对日食、磁暴等特殊空间天气事件期间低纬地区电离层变化特征的认识,有助于推动中国低纬地区电离层建模的研究,这对提升中国低纬地区特殊空间天气事件的预警能力具有重要意义。
王路梅[6]（2021）在《基于卫星原位观测的低纬电离层闪烁监测与预报》文中提出无线电波信号穿过电子密度不规则体时,无线电波信号的相位、强度和偏振方式等发生不规则变化,即电离层闪烁。电离层闪烁现象严重威胁着卫星通信、导航定位、雷达监测等无线电系统性能。全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,简称GNSS）广泛应用于社会生产生活中,人们对GNSS的依赖日益增长。因此,GNSS电离层闪烁预报成为了空间天气研究的热点。低纬地区GNSS电离层闪烁频繁,且逐日变化特征非常显着。对低纬地区GNSS电离层闪烁进行监测,探索电离层闪烁预报的方法,有利于推动电离层闪烁预报的研究,有助于减小电离层闪烁对无线电系统性能的威胁。三亚（地理坐标:18.3°N,109.6°E;地磁纬度:8.27°N）和桂林（地理坐标:25.29°N,110.33°E;地磁纬度:15.04°N）位于电离层闪烁发生频繁、影响严重的低纬地区。本文利用太阳活动高年（即2011年10月和2012年至2015年）的C/NOFS（Communications/Navigation Outage Forecasting System,即通信/导航中断预报系统）卫星原位观测数据、三亚和桂林两地的GNSS电离层闪烁观测数据以及全球VTEC（Vertical Total Electron Content,即垂直总电子含量）数据,开展了如下工作。一、开发了C/NOFS卫星原位观测数据的分析处理程序,并验证了该程序的正确性。二、利用C/NOFS卫星原位观测的离子漂移速度数据和低纬地区（即三亚和桂林两地）的GNSS电离层闪烁观测数据,研究了日落期间磁赤道上空电离层F层等离子体垂直漂移速度对低纬地区GNSS电离层闪烁逐日变化的影响。分析结果表明,闪烁日日落期间磁赤道上空电离层F层等离子体垂直漂移速度较非闪烁日更大,甚至为非闪烁日日落期间磁赤道上空电离层F层等离子体垂直漂移速度的数倍,即闪烁日日落期间磁赤道上空电离层F层电场的PRE（pre-reversal enhancement,即反向前增强）更强。三、由于日落期间磁赤道上空电离层F层等离子体垂直漂移速度的大小对日落后电子密度沿纬度的分布有重要影响,本文利用三亚和桂林两地的GNSS电离层闪烁观测数据和全球VTEC数据,通过分析三亚和桂林（两地的地理经度约为110°E）的闪烁日和非闪烁日当天的地理经度110°E地区日落后的VTEC随纬度变化的特征,验证了日落期间磁赤道上空电离层F层等离子体垂直漂移速度对低纬地区GNSS电离层闪烁逐日变化的影响。分析结果表明,日落期间磁赤道上空的等离子体垂直漂移速度在三亚和桂林都发生闪烁的日期最大,在三亚发生闪烁、桂林未发生闪烁的日期次之,在三亚和桂林都未发生闪烁的日期最小。四、利用C/NOFS卫星原位观测的离子密度数据和低纬地区（即三亚和桂林两地）的GNSS电离层闪烁观测数据,研究利用卫星在磁赤道上空电离层F层原位观测的等离子体不规则体预报低纬地区GNSS电离层闪烁发生这一方法的可行性。分析结果表明,对于日落后至次日日出前期间发生的三亚GNSS电离层闪烁,该方法的预报成功率为67.03%。对于日落后至午夜期间发生的三亚GNSS电离层闪烁,该方法的预报成功率为81.22%。对于日落后至次日日出前期间发生的桂林GNSS电离层闪烁,该方法的预报成功率为29.03%。对于日落后至午夜期间发生的桂林GNSS电离层闪烁,该方法的预报成功率为34.27%。本文分析结果表明,利用卫星在磁赤道上空电离层F层原位观测的等离子体不规则体预报低纬地区（即三亚和桂林两地）GNSS电离层闪烁发生这一方法只适用于较低纬度地区（即三亚）,且该方法预报日落后至午夜期间发生的GNSS电离层闪烁的成功率比预报日落后至次日日出前期间发生的GNSS电离层闪烁的成功率更高。
刘梓琰[7]（2021）在《基于FY3CGNSS掩星探测的大气对流层顶产品研究》文中认为对流层顶是地球大气,气候相关研究中的热点领域之一,其结构变化与大气成分含量变化,对流层-平流层物质交换以及大气环流等现象密切相关,因此具有研究价值。在全球导航卫星系统（GNSS）掩星（RO）探测技术问世以前,对于对流层顶的研究主要依赖于直接观测手段或模型数据分析,两者均有一定缺陷,无法同时满足全球覆盖,高垂直分辨率,以及时效性的要求。掩星探测技术的出现完美的弥补了上述不足,迅速成为研究对流层顶的有力手段。我国自主研发的GNSS掩星探测仪（GNSS occultation sounder,GNOS）最初于2013年搭载于风云三号卫星C星（FY3C）投入使用,并随后在2017年搭载于风云三号卫星D星（FY3D）成功升空开始业务运行。GNOS是由中国科学院国家空间科学中心研发的,世界首个同时兼容GPS（Global Positioning System）与北斗（Beidou Navigation Satellite System,BDS）信号的掩星接收机。在后续的风云三号卫星E星（FY3E）上将搭载新一代的同时兼容GPS,BDS与伽利略（GALILEO）信号的GNOS掩星接收机。目前,我国的掩星探测已经积累了足够用以开发气候产品的数据,并且数据的质量也经过了一些权威机构诸如欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF）,魏格纳气候与全球变化研究所（Wegener Center for Climate and Global Change,WEGC）等的认证,但尚未有与GNOS数据相关的气候产品,因此数据的价值亟待开发。本文对这一情况做了一系列的工作,对利用FY3C GNOS数据开发对流层顶产品,对流层顶判定算法参数优化,基于FY3C GNOS数据不同对流层顶判定方法得到结果的误差分析,以及FY3C GNOS对流层顶产品的精度改进展开了一系列的讨论。本文的主要工作如下:1.系统地介绍了对流层顶的科学意义,研究价值以及基于掩星数据的对流层顶判定方法。对掩星探测的原理,观测特性进行介绍,分析了掩星探测对于对流层顶研究的优势。对基于掩星数据的对流层顶相关领域的研究进行了整理与综述。2.对于Lewis于2009年提出的专门适用于掩星数据的通过弯曲角廓线判定对流层顶的算法（后称为弯曲角协方差变换方法）的原理进行分析,并根据分析得到的结论对其中的参数进行优化,在不改变最终结果的前提下降低了大约50%的计算量。3.基于FY3C GNOS数据,比对两种主流的掩星对流层顶判定方法得到的结果,并借助模式数据以及其他掩星任务数据进行误差对比分析,发现两种方法得到的结论虽然由于高度的表示方式不同导致对流层顶高存在整体0.6-1 km偏差,但在南极以外区域二者均展现出同样的变化趋势。对于南极地区的差异,讨论了可能的原因。4.研究中发现FY3C GNOS的对流层顶高度结果相较于ECMWF结果再高纬度地区存在一定偏差,尝试使用机器学习算法对这一偏差进行修正,修正后的对流层顶高度与对流层顶温度与ECMWF结果的均方根误差整体分别降低了0-0.5 km与0-1 K以上。5.基于4年的FY3C GNOS数据,首次给出FY3C的对流层顶气候产品,并将其与其他掩星任务结果,台站探空仪数据结果以及先前相关研究结果进行比对验证。与其他掩星任务结果相比,对流层顶高度的平均绝对偏差小于0.2 km,对流层顶温度的平均绝对偏差小于2 K。与台站探空仪结果相比,FY3C GNOS对流层顶高度与温度与多个台站结果的相关系数均为0.9-0.95以上。此外,由FY3C数据得到的季平均对流层顶参数反映出的气候现象均与相关研究中的现象吻合,证实了FY3C GNOS对流层顶气候产品的精度与有效性。
柏诗晨[8]（2021）在《日侧磁场重联及其物质输运过程的观测分析》文中指出磁场重联是空间等离子体中一种重要的磁力线拓扑改变过程和能量转换机制。在磁场重联过程中,电流片两侧附近区域的等离子体随着磁力线运动参与磁场重联,两侧的等离子体相混合,随着重联新生成的磁力线离开重联点,完成物质输运。伴随着磁力线拓扑位形的改变,磁场储存的磁自由能转化为等离子体的动能和热能,从而加速和加热等离子体。在地球磁层与太阳风耦合过程中,磁重联是向磁层输运能量和粒子的重要机制,电离层的极光,磁尾的磁暴、亚暴,磁尾的冷而密等离子体片等空间物理现象都与磁重联驱动的太阳风等离子体输入息息相关。近期的研究发现弓激波附近的瞬态现象会在磁层内部产生超低频波（ULF）波和场向电流,从而加速粒子,在电离层形成极光,影响磁层内部的等离子体输运。在数值模拟研究中磁重联发生于瞬态现象产生的初期,但是至今没有相关的观测。本文通过多卫星数据观测主要研究得到以下结果。1.弓激波瞬态现象中的重联迹象观测近来,通过MMS观测的事例报道,弓激波附近的磁场重联被广泛关注。经过磁重联加速的粒子,可能是弓激波附近一阶费米加速问题中的注入粒子的来源之一。而热流异常等弓激波瞬态结构内部的环境有利于磁场重联的发生,并且已在数值模拟中发现重联迹象,然而并没有经过卫星观测的证实。通过MMS卫星观测的热流异常结构后边界内的小尺度磁通绳事件,我们发现磁重联能够在热流异常等弓激波瞬态结构内部发生。通过进一步分析小尺度磁通绳内部的电流和离子能谱,我们排除了由热流异常膨胀导致观测到磁场的双极性变化的可能性,并进一步分析了磁通绳内部的能量转化和受力情况。2.基于分界线附近的两种尺度的双粒子色散观测确定了从扩散区到重联出流的等离子体输运过程通过MMS卫星观测的一个分型线穿越事例,观测到电子和离子的长短双色散现象,两者能量范围相同而时间尺度不同。分析长短色散的形成机制,我们认为两种色散的形成都与不同能量粒子的平行速度不同,导致的ExB漂移时间不同有关。相比长色散,形成短色散的粒子在沿着分型线离开重联点的细长区域内是不冻结于磁力线上的,没有ExB漂移,所以利用电子/离子短色散的卫星观测确定了磁场重联出流离子/电子边界的源区,从而确定了从扩散区到重联下游出流粒子边界的等离子体输运过程。3.北向行星际磁场（IMF）条件下由磁重联驱动的等离子体输运具有半年周期变化,成为Russell-McPherron效应的新观测证据行星际磁场南向时,磁暴、亚暴等强地磁活动存在半年的周期性,Russell-McPherron（R-M）效应预测的南向行星际磁场Bz振幅的日变化和年变化能够很好的解释这种半年周期性。并且磁暴、亚暴等强地磁活动的强度与磁平静期时磁尾等离子体片的环境有关,冷而密的等离子体片有助于形成较强环电流。北向行星际磁场期间的太阳风等离子体进入,会影响磁尾等离子体片参数。本文利用Geotail、Image等卫星多年的观测数据,通过统计分析揭示了冷而密等离子体片和跨极盖极光的发生率的具有明显的半年周期性。我们还发现北向行星际磁场Bz振幅也存在与南向时相同的日变化和年变化,可以用R-M效应很好的预测。行星际磁场北向分量的增强有利于高纬重联的发生,而高纬重联是冷而密等离子体片和跨极盖极光弧产生的一种重要机制,所以冷而密等离子体片和跨极盖极光弧发生率的半年周期性也可以很好的符合R-M效应的预测,因此本系列工作成为了Russell-McPherron效应的新观测证据。
陈远强[9]（2021）在《等离子体片边界层中场向电流的观测研究》文中指出场向电流是太阳风、地球磁层和电离层之间能量和动量输运的主要媒介,在太阳风—磁层—电离层耦合过程中起着重要作用,研究场向电流的性质可以帮助我们理解地球磁层中各活动之间的联系。本论文将对连接夜侧电离层和磁尾的等离子体片边界层中的场向电流进行深入研究:利用四颗磁层多尺度卫星高精度的等离子体和磁场测量数据,主要分析动力学尺度（接近局地离子惯性长）的场向电流在等离子体片边界层中的空间分布、电流载流子等性质,并通过高时间分辨率的等离子体数据发现和研究了亚质子尺度场向电流的观测特征。1.对亚质子尺度场向电流的观测。等离子体片边界层中的场向电流具有动态的更小尺度的精细结构（低于局地的离子惯性长）。利用高时间分辨率的等离子体测量,本论文中发现前人研究的大尺度场向电流为该亚质子尺度场向电流的累积效应。在没有大尺度电流的区域,仍可以发现双极的或单极的亚质子尺度场向电流,表明了磁尾和内磁层或电离层间的耦合过程可能更加动态化,而非简单的能量输入输出。该亚质子尺度场向电流的来源和具体作用还需要进一步的观测或模拟研究。2.对动力学尺度场向电流的观测。磁层多尺度卫星之间较小的间距使得我们可以研究尺度接近局地离子惯性长的动力学尺度场向电流。该场向电流在磁尾等离子体片边界层内展现出三叉的分布结构,即在午夜附近和靠近两个侧翼区域发生率比较大;它们在北半球（夏季半球）的发生率也比南半球要高,尤其是对地向场向电流来说。场向电流在靠近中心等离子体片的区域（β较大）发生率要高,靠近尾瓣的区域（β较小）发生率要低。束状场向电流（beam-type FACs,B-FACs）的发生率在等离子体片边界层内部基本均匀的分布在0.1<β<1.0的区域上,而流状场向电流（flow-type FACs,F-FACs）的发生率则在β从1.0到0.1区域上线性的减少。场向电流的强度基本不会随着β改变,但越靠近地球则越大。强地磁活动下,场向电流的发生率和强度都会增加。研究结果证明了场向电流和磁尾重联活动存在相关性,同时反映了电离层环境对场向电流和磁尾的反馈作用。3.通过改进场向电流的计算方法,我们使用粒子能通量数据比较好的确定了场向电流载流子的种类和能量范围。场向电流的主要载流子为电子。等离子体片边界层中可能会出现离子电流但同时伴随着反向的电子电流。能量在0.5Te‖到5 Te‖（Te‖为电子平行磁场温度）间的热电子是场向电流的主要贡献者,而随着地磁活动的增强,能量低于0.5Te‖的冷电子对场向电流的贡献会增加。冷电子来源于电离层,这反映了电离层在地磁活动期间对磁尾活动的响应过程。4.磁通量绳结构中心也存在着场向电流。金星电离层在非磁化状态下会出现大量的磁通量绳结构,研究表明其在电离层内的发生率会随着高度的降低而增加,然而其空间尺度会随着高度而降低而减少。在太阳天顶角较大的晨昏区域,其轴向基本与地表平行。对金星磁通量绳的研究可以增加我们对其它类地行星上的电流和其它行星空间环境的认知,同时也帮助我们理解地球空间中各电流体系之间相互作用和耦合过程。本论文通过对磁尾等离子体片边界层中场向电流的空间分布特征、随地磁活动的变化、以及电流载流子的研究,揭示了场向电流的源区包括了磁尾磁重联区和低纬边界层两部分,同时也表明电离层的性质在磁层—电离层的耦合过程中会起到调制和反馈作用。对其它类地行星电流的研究可以帮助理解日地空间环境中电流体系的形成和在能量传输过程中的作用。
程旋[10]（2020）在《临近空间大气建模及其应用研究》文中进行了进一步梳理临近空间（20-100 km）的飞行环境特殊,随着近年来临近空间飞行器技术的快速发展,对临近空间环境模型的需求越来越高。临近空间大气与对流层、热层关系密切,对来自上下的外强迫扰动都极为敏感,表现出复杂的时空变化特征。临近空间大气经验模型作为飞行器设计、仿真、技术验证和指导飞行快速获取大气参数重要的工具,主要给出了大气气象参量的气候变化状态。真实大气中包含复杂的大气波动等短时随机变化信息,有时会严重偏离大气气候平均状态模型。目前我国广泛应用的大气经验模型不能很好的表征这部分波动信息。因此,对现有临近空间大气模型进行评估修正和建立新模型是提升大气模型适用性,满足航空航天和临近空间开发利用需求最可靠的途径。本文以模型评估、模型修正方法研究、建模方法研究和临近空间环境对飞行器影响效应仿真为研究主线,开展临近空间大气模型和应用研究。本文的研究结果对临近空间领域飞行器模型选择与使用、飞行器设计、仿真、热防护和航迹规划等领域具有重要的参考价值。主要工作如下:（1）针对常用标准大气USSA76和参考大气NRLMSISE-00模型在工程应用上的适用性问题,基于TIMED/SABER从2002年至2016年共15年的温度数据,开展大气经验模型温度数据的评估。通过统计计算模型与观测结果之间温度偏差的平均值、温度偏差的标准差和均方根误差在不同纬度带的分布,检验模型在不同纬度带不同高度下的适用性。此外,通过计算模型在不同温度误差带下的置信度,分别评估了模型在不同纬度带典型高度下的置信度。对于同一模型,在同一纬度区域和温度误差带下,随着高度的增大,模型的置信度降低;在相同的高度和温度误差带下,置信度随着纬度的升高而降低。（2）为提高NRLMSISE-00模型大气密度的精度,基于TIMED/SABER从2002年至2016年共15年的密度数据,首次提出了一种对NRLMSISE-00在20-100km的大气密度模型值进行修正的方法。基于模型与观测数据之间的差异,建立了修正因子数据集。在20-100km设置7个高度节点,将各个高度节点修正因子的不同尺度振荡进行分离,利用球谐函数拟合不同尺度振荡分量的系数,得到各个高度节点的时空修正函数。用三次样条插值获得其他高度的修正系数。结果表明:本文建立的时空修正函数对NRLMSISE-00模型大气密度的修正效果良好,修正效果随着高度的升高越显着。通过修正,模型的相对误差在7月降低了40-50%,尤其是MLT高度±40°附近。（3）研究提出了一种基于卫星密度数据的全球临近空间大气密度扰动模型建模方法。基于TIMED/SABER从2002年至2018年共17年的密度数据,统计获得多年月平均值和标准偏差的全球网格数据。利用网格数据,分析了大气密度的变化特征。以网格数据为基准,计算了USSA76的相对误差,分析了USSA76相对误差的分布特征。以网格数据为驱动,将大气密度表征为平均值与大尺度扰动量和小尺度扰动量之和。大尺度扰动和小尺度扰动分别采用余弦函数和一阶自回归模型表征,初步建立了全球临近空间大气密度模型。通过对比敦煌上空100次蒙特卡洛仿真值与激光雷达观测值,结果表明模型值与观测值具有较好的吻合度,验证了建模方法的可行性。（4）研究提出了一种基于卫星数据的全球临近空间大气密度、温度和气压等热力学参数的扰动模型建模方法。基于TIMED/SABER从2002年至2018年共17年的温度、密度和气压数据,统计获得热力学参量多年月平均值和标准偏差。在之前大气密度建模方法的基础上,考虑热力学参量之间的相关性,以标准偏差为驱动对不同尺度热力学参量的扰动量进行表征,初步建立了全球临近空间热力学参量参考大气模型。通过对比敦煌上空密度和温度的仿真结果与激光雷达的观测结果,展现了两者结果的一致性,验证了热力学参量协同建模方法的可行性。该模型采用蒙特卡洛方法可以遍历沿给定飞行轨迹上热力学参量所有可能的“真实”状态,对于飞行器的仿真和精细化设计具有重要应用价值。（5）研究提出了一种站点上空大气风场建模方法。基于中科院廊坊临近空间野外观测站中频雷达大气风场观测数据,统计获得了多年月平均值和标准偏差。采用非线性最小二乘方法提取了周日/半日潮汐和5d、10d、16d和23d行星波,并对各波动分量振幅的季节变化进行分析。借鉴热力学参量协同建模时小尺度扰动的建模方法,考虑纬向风与经向风之间的相关性,分别计算纬向风和经向风的小尺度扰动。利用谐波拟合公式,对大尺度扰动中潮汐波和行星波进行重构。在月平均值的基础上叠加大尺度扰动和小尺度扰动,初步建立了廊坊临近空间82-100 km大气风场参考模型。采用蒙特卡洛方法仿真了7月份大气风场的变化,并对比了仿真结果与观测结果在月均值、标准偏差、月平均日变化、逐日变化和重力波扰动随高度的变化等,两者的结果具有很好的一致性,验证了建模方法的可行性,为后续区域/全球风场参考大气模型的建立奠定基础。（6）初步开展了大气波动对高超飞行器气动热影响的研究,发现其影响具有经度依赖性。基于TIMED/SABER从2002年至2018年共17年的密度数据,统计分析了20-80 km大气密度波动对高超声速飞行器飞行热环境的影响。根据驻点热流估算方法给出的大气密度变化量与热流变化量之间的关系,定性和定量分析了不同月份大气密度相对美国标准大气的变化量引起的热流变化量在垂直和水平方向的分布特征。结果表明,SABER大气密度月均值计算的热流相对USSA76在夏季半球中高纬度地区偏高,在冬季半球偏低。在夏季半球高纬度地区约80 km附近存在热流增量的极大值,南半球夏季的极大值高于北半球夏季,尤其在南半球1月份,热流偏高可达32.2%。在经度方向,热流分布在夏季半球差异较小,冬季半球差异较大。考虑真实大气中存在的扰动时,在南半球和北半球夏季80 km附近,SABER大气密度预测的热流分别比标准大气偏高可达40.7%和36.6%。在经度方向,大气扰动引起的热流经向分布差异显着。在飞行器设计时,大气扰动的影响不能忽略。
二、低纬100—200km间电子数密度的变化（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、低纬100—200km间电子数密度的变化（论文提纲范文）
（3）弓激波凹陷区的形成机制：MHD模拟结果（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景知识 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.3 弓激波凹陷区的研究意义 |
| 1.4 本文主要内容和章节安排 |
| 第二章 全球MHD模拟 |
| 2.1 全球磁层MHD模式 |
| 2.2 模拟数据以及数据格式 |
| 第三章 弓激波位置的判定以及凹陷区的统计结果 |
| 3.1 弓激波位型的判定 |
| 3.2 弓激波凹陷区的判定 |
| 3.3 弓激波凹陷区的统计结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 弓激波凹陷区的形成机制研究 |
| 4.1 南向行星际磁场对弓激波凹陷区的影响 |
| 4.2 北向行星际磁场对弓激波凹陷区的影响 |
| 4.3 低阿尔芬马赫数条件下的弓激波凹陷区 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）天基电离层气辉成像仿真分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 电离层 |
| 1.1.2 电离层扰动 |
| 1.1.3 气辉 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 气辉辐射强度计算方法 |
| 2.1 气辉体辐射率计算 |
| 2.2 IRI与 NRLMSISE模型 |
| 2.3 体辐射率廓线仿真 |
| 2.4 区域气辉强度分布仿真 |
| 2.5 全球气辉强度分布仿真 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 天基气辉成像链路分析 |
| 3.1 成像过程分析 |
| 3.1.1 气辉光源特性 |
| 3.1.2 成像仪结构 |
| 3.1.3 时间延时积分成像 |
| 3.2 成像链路分析方法 |
| 3.2.1 光学系统链路 |
| 3.2.2 光电转换链路 |
| 3.2.3 成像信噪比 |
| 3.2.4 观测幅宽和分辨率 |
| 3.3 星下点轨迹计算方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 典型参数成像仪成像仿真 |
| 4.1 典型成像仪和轨道参数 |
| 4.2 运行轨道扫描观测仿真 |
| 4.3 电离层扰动成像初步分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 辐射强度与电子含量关系初步分析 |
| 5.1 反演算法初步分析 |
| 5.2 转换因子时空分布 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）基于北斗卫星观测的中国低纬地区电离层特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 低纬地区电离层研究的意义 |
| §1.2 低纬地区电离层特征研究的历史及现状 |
| §1.2.1 日食期间低纬地区电离层的变化特征 |
| §1.2.2 磁暴期间低纬地区电离层的变化特征 |
| §1.3 本文结构 |
| 第二章 电离层概述 |
| §2.1 电离层简介 |
| §2.1.1 电离层的形成机制 |
| §2.1.2 电离层的分层结构 |
| §2.2 低纬地区电离层中的异常结构 |
| §2.3 电磁波在电离层中的传播特性 |
| §2.4 本章小结 |
| 第三章 基于北斗和GPS卫星观测数据计算TEC的方法 |
| §3.1 GPS卫星观测数据的处理方法 |
| §3.1.1 GPS的组成 |
| §3.1.2 GPS信标简介 |
| §3.1.3 GPS卫星位置的计算方法 |
| §3.2 北斗卫星观测数据的处理方法 |
| §3.2.1 北斗卫星系统的组成 |
| §3.2.2 北斗卫星信标简介 |
| §3.2.3 北斗卫星位置的计算方法 |
| §3.3 卫星穿刺点位置的计算方法 |
| §3.4 利用GNSS卫星双频观测数据计算绝对 TEC和相对 TEC的方法 |
| §3.5 联合测距码与载波相位观测数据计算TEC的方法 |
| §3.6 本章小结 |
| 第四章 利用北斗GEO卫星观测数据研究日食对中国低纬地区电离层的影响 |
| §4.1 2020年6月21 日日环食简介 |
| §4.2 北斗GEO卫星观测数据的处理方法 |
| §4.3 2020年6月21 日日环食期间中国低纬地区电离层观测结果 |
| §4.3.1 JFNG站观测结果 |
| §4.3.2 GUILIN站观测结果 |
| §4.3.3 HKWS站观测结果 |
| §4.3.4 CKSV站观测结果 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 北斗和GPS观测结合的电离层层析在中国低纬地区电离层特征研究中的应用 |
| §5.1 电离层层析技术简介 |
| §5.1.1 像素基函数模型 |
| §5.1.2 电离层层析的重建算法 |
| §5.1.2.1 代数重建法 |
| §5.1.2.2 乘法代数重建法 |
| §5.1.2.3 同时迭代重建法 |
| §5.2 北斗和GPS观测结合的电离层层析的重建过程 |
| §5.2.1 重建区域的网格划分法 |
| §5.2.2 利用IRI2016 模型获得迭代初值 |
| §5.2.3 利用乘法代数重建法获得重建结果 |
| §5.3 模拟重建 |
| §5.3.1 模拟重建的方法 |
| §5.3.2 模拟数据的重建结果 |
| §5.4 实测数据的重建结果 |
| §5.4.1 香港地基GNSS台网观测数据的处理方法 |
| §5.4.1.1 导航文件格式简介 |
| §5.4.1.2 观测文件格式简介 |
| §5.4.1.3 利用香港地基GNSS台网观测数据计算TEC的方法 |
| §5.4.2 2018年8月26 日磁暴期间香港地区的电离层特征 |
| §5.4.2.1 磁平静期间的香港地区电离层重建结果 |
| §5.4.2.2 磁暴期间的香港地区电离层重建结果 |
| §5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 本文工作总结 |
| §6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间主要研究成果 |
（6）基于卫星原位观测的低纬电离层闪烁监测与预报（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 电离层闪烁研究的意义 |
| §1.2 电离层闪烁的研究历史及现状 |
| §1.3 本文研究的内容及安排 |
| 第二章 电离层闪烁概论 |
| §2.1 电离层简介 |
| §2.1.1 电离层的分层结构 |
| §2.1.2 电离层不规则结构 |
| §2.2 电离层闪烁概述 |
| §2.2.1 电离层闪烁简介 |
| §2.2.2 电离层闪烁指数 |
| §2.2.2.1 幅度闪烁指数 |
| §2.2.2.2 相位闪烁指数 |
| §2.3 小结 |
| 第三章 观测数据处理方法 |
| §3.1 C/NOFS卫星原位观测数据简介 |
| §3.1.1 C/NOFS卫星简介 |
| §3.1.2 C/NOFS卫星原位观测数据处理方法 |
| §3.1.2.1 C/NOFS卫星原位观测数据简介 |
| §3.1.2.2 C/NOFS卫星原位观测数据处理方法 |
| §3.2 低纬地区GNSS电离层闪烁观测数据简介 |
| §3.2.1 三亚和桂林GNSS闪烁观测数据记录格式 |
| §3.2.2 GNSS闪烁观测数据处理方法 |
| §3.3 VTEC数据简介 |
| §3.3.1利用GNSS信标获取电离层VTEC的方法 |
| §3.3.2 VTEC数据记录格式和处理方法 |
| §3.4 小结 |
| 第四章 等离子体垂直漂移速度对低纬地区GNSS电离层闪烁逐日变化的影响 |
| §4.1 低纬地区GNSS电离层闪烁逐日变化的物理机制 |
| §4.2 110oE地区闪烁日和非闪烁日的等离子体垂直漂移速度变化特征 |
| §4.2.1 事例选取方法 |
| §4.2.2 等离子体垂直漂移速度与闪烁的相关性分析 |
| §4.3 110°E地区闪烁日和非闪烁日的VTEC变化特征 |
| §4.4 小结 |
| 第五章 低纬地区GNSS电离层闪烁预报方法研究 |
| §5.1 利用磁赤道等离子体不规则体预报低纬地区GNSS电离层闪烁的方法 |
| §5.2 事例选取方法 |
| §5.3 闪烁预报效果 |
| §5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 本文工作总结 |
| §6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间主要研究成果 |
| 附录 |
（7）基于FY3CGNSS掩星探测的大气对流层顶产品研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 对流层顶研究意义 |
| 1.2 对流层顶观测手段 |
| 1.3 本文研究动机 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本文创新点 |
| 1.6 文章内容概括 |
| 1.7 本章小结 |
| 第2章 掩星大气观测技术介绍 |
| 2.1 GNSS系统介绍 |
| 2.2 世界主要掩星系列任务介绍 |
| 2.3 掩星大气反演原理简介 |
| 2.3.1 Abel积分与Abel变换 |
| 2.3.2 大气参数反演 |
| 2.3.3 掩星反演流程简介 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 GNSS掩星对流层顶反演 |
| 3.1 温度递减率方法 |
| 3.2 弯曲角协方差变换方法 |
| 3.3 FY3C GNOS对流层顶高度反演结果与对比检验 |
| 3.3.1 使用数据介绍 |
| 3.3.2 FY3C温度递减率对流层顶高度结果以及误差特性分析 |
| 3.3.3 FY3C弯曲角对流层顶结果以及误差特性分析 |
| 3.3.4 RO LRTH与RO BATH结果对比 |
| 3.4 本章总结 |
| 第4章 FY3C GNOS对流层顶参数修正 |
| 4.1 机器学习方法介绍 |
| 4.1.1 神经网络方法 |
| 4.1.2 支持向量回归 |
| 4.1.3 随机森林 |
| 4.2 使用数据介绍 |
| 4.3 参数设置与修正结果 |
| 4.3.1 神经网络 |
| 4.3.2 支持向量回归 |
| 4.3.3 随机森林结果 |
| 4.4 本章总结 |
| 第5章 FY3C GNOS对流层顶产品验证 |
| 5.1 使用数据与统计方法介绍 |
| 5.1.1 RO数据 |
| 5.1.2 无线电探空仪数据 |
| 5.1.3 统计方法 |
| 5.2 FY3C对流层顶产品检验 |
| 5.2.1 FY3C与COSMIC温度廓线对比 |
| 5.2.2 与COSMIC对流层顶参数的对比 |
| 5.2.3 FY3C对流层顶参数与无线电探空仪数据对比 |
| 5.3 FY3C全球分布对流层顶气候产品精度评估 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的论文与研究成果 |
（8）日侧磁场重联及其物质输运过程的观测分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 二维稳态电阻重联模型介绍 |
| 1.1.1 Sweet-Parker模型 |
| 1.1.2 Peschek模型 |
| 1.1.3 无碰撞重联模型 |
| 1.2. 日侧磁场重联 |
| 1.2.1 弓激波以及磁鞘内的磁场重联 |
| 1.2.2.地球磁层顶磁重联以及物质输运过程 |
| 1.3 地磁活动的半年周期性及相关假说 |
| 1.4 小结 |
| 第二章 卫星仪器数据及数据分析方法 |
| 2.1 相关卫星数据介绍 |
| 2.1.1 ACE、Wind卫星以及0mni数据库 |
| 2.1.2 Themis和Athemis卫星计划 |
| 2.1.3 Geotail卫星 |
| 2.1.4 MMS卫星 |
| 2.2 数据处理方法 |
| 2.2.1 坐标系和参考系 |
| 2.2.2 最小(最大)方差分析方法(MVA) |
| 2.2.3 最小方向导数分析方法(MDD)和时空差分方法(STD) |
| 2.2.4 时间分析法(Timing analysis) |
| 2.2.5 多卫星计算电流密度的方法 |
| 2.2.6 磁场曲率分析方法 |
| 2.2.7 Walen分析 |
| 2.2.8 小结 |
| 第三章 弓激波附近的热流异常事件中的小尺度磁通量绳观测 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2. MMS卫星观测 |
| 3.2.1. 热流异常瞬态结构的观测结果 |
| 3.2.2. HFA后边界内部的离子惯性尺度的磁通绳观测 |
| 3.2.3. 磁通绳内部的受力分析 |
| 3.3. 讨论与小结 |
| 第四章 分型线附近的电子色散和平行电子束 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 事件观测介绍 |
| 4.2.1. 事件概览 |
| 4.2.2. 重联出流电子和离子边界观测 |
| 4.2.3. 两种电子色散观测 |
| 4.2.4. 分型线外的平行电子束观测 |
| 4.3. 讨论与小结 |
| 第五章 冷而密等离子体片的空间分布及其发生率的半年周期效应 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 冷而密等离子体片的统计分析 |
| 5.3 北向行星际磁场GSM Bz的统计分析 |
| 5.4 讨论与小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）等离子体片边界层中场向电流的观测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 地球磁层 |
| 1.1.1 地磁场和太阳风相互作用 |
| 1.1.2 地球磁尾 |
| 1.1.3 磁尾等离子体片边界层 |
| 1.2 磁层电流体系 |
| 1.2.1 磁层顶电流 |
| 1.2.2 磁尾电流 |
| 1.2.3 环电流 |
| 1.3 场向电流 |
| 1.3.1 电离层场向电流系统 |
| 1.3.2 磁尾场向电流 |
| 1.3.3 太阳风-磁层-电离层耦合 |
| 1.4 类地行星电流观测 |
| 1.4.1 水星 |
| 1.4.2 金星和火星 |
| 1.4.3 磁通量绳 |
| 1.5 小结 |
| 第2章 数据及研究方法 |
| 2.1 MMS数据 |
| 2.1.1 MMS卫星任务 |
| 2.1.2 研究使用数据 |
| 2.2 等离子体片边界层的选定 |
| 2.3 场向电流计算 |
| 2.3.1 计算场向电流的方法 |
| 2.3.2 场向电流事例的认定 |
| 2.3.3 场向电流的空间尺度 |
| 第3章 亚质子尺度场向电流的观测特征 |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.2 数据和方法 |
| 3.2.1 MMS Burst Mode数据 |
| 3.2.2 FAC计算和事例筛选 |
| 3.3 事例分析 |
| 3.3.1 事例1 |
| 3.3.2 事例2和事例3 |
| 3.3.3 其它事例 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 动力学尺度场向电流的分布特征 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 场向电流事例筛选 |
| 4.2.1 数据 |
| 4.2.2 事例筛选 |
| 4.3 场向电流的分布特征 |
| 4.3.1 FACs的空间分布 |
| 4.3.2 FACs的大小分布 |
| 4.3.3 FACs与地磁活动的联系 |
| 4.4 PSBL与上游太阳风的相关性 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 场向电流载流子的种类和能量范围 |
| 5.1 背景介绍 |
| 5.2 数据和方法 |
| 5.3 事例观测 |
| 5.3.1 2017年6月21日事例1 |
| 5.3.2 2017年6月18日事例2 |
| 5.3.3 2017年8月3日事例3 |
| 5.4 统计结果 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 类地行星电流观测: 金星磁通量绳的性质 |
| 6.1 背景介绍 |
| 6.2 事例筛选 |
| 6.3 磁通量绳在晨昏区性质 |
| 6.3.1 磁通量绳的空间发生率 |
| 6.3.2 磁通量绳的尺度 |
| 6.3.3 磁通量绳的方向 |
| 6.3.4 磁通量绳的螺度 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）临近空间大气建模及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 临近空间大气概述 |
| 1.2.1 临近空间大气结构 |
| 1.2.2 临近空间大气波动 |
| 1.2.3 临近空间大气的探测手段 |
| 1.3 临近空间大气模型国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内外大气模型研究现状 |
| 1.3.2 大气模型的在临近空间的应用需求现状 |
| 1.4 本文的研究目的和主要研究内容 |
| 第2章 数据来源和处理方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数据来源介绍 |
| 2.2.1 TIMED/SABER卫星 |
| 2.2.2 廊坊中频雷达 |
| 2.3 数据处理方法 |
| 2.3.1 TIMED/SABER数据处理方法 |
| 2.3.2 廊坊中频雷达数据处理方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于TIMED/SABER卫 星数据对USSA76模型和NRLMSISE-00 模型大气温度的评估 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 评估分析方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 日观测个例误差评估 |
| 3.3.2 月观测个例误差评估 |
| 3.3.3 15年数据的统计评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于TIMED/SABER卫星密度数据对20-100km NRLMSISE-00 模型的修正方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 修正及评估方法 |
| 4.2.1 修正方法 |
| 4.2.2 评估方法 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 模型与观测数据的差异 |
| 4.3.2 修正统计结果 |
| 4.3.3 不同地方时下的修正结果 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 修正因子建模方法讨论 |
| 4.4.2 地磁活动的影响 |
| 4.4.3 太阳活动的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 一种全球临近空间大气密度建模方法及应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 大气密度的变化特征 |
| 5.3 大气密度建模方法 |
| 5.4 大气密度模型测试 |
| 5.5 大气密度模型应用 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 一种全球临近空间热力学参量建模方法及应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 热力学参量协同建模方法 |
| 6.3 大气模型测试 |
| 6.4 大气模型应用 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 基于廊坊中频雷达观测数据的大气风场建模方法研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 大气风场变化特征 |
| 7.2.1 大气平均风场季节变化 |
| 7.2.2 大气潮汐波的季节变化特征 |
| 7.2.3 大气行星波的季节变化特征 |
| 7.2.4 大气重力波的季节变化特征 |
| 7.3 大气风场建模方法 |
| 7.4 大气风场模型测试 |
| 7.4.1 大气潮汐和行星波重构 |
| 7.4.2 大气重力波重构 |
| 7.4.3 月平均值和标准偏差重构 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 临近空间大气密度波动对高超声速飞行热环境的影响研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 数据处理与分析方法 |
| 8.3 大气密度变化对驻点热流的影响 |
| 8.3.1 大气密度月平均状态对热流的影响 |
| 8.3.2 大气密度扰动状态对热流的影响 |
| 8.4 本章小结 |
| 第9章 总结与展望 |
| 9.1 总结 |
| 9.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、低纬100—200km间电子数密度的变化（论文参考文献）
- [1]离子上行与太阳风参数和地磁扰动水平的统计关系[D]. 熊雅婷. 南京信息工程大学, 2021
- [2]我国空间环境天/地基监测平台的发展态势和展望[J]. 王赤,陈志青,胡连欢,胡泽骏,薛向辉,徐轻尘,张贤国,李发泉,王威,宗位国,杜丽芳,袁伟,王一楠,刘正宽,丁宗华,郝永强,张清和,罗冰显,王喜珍,龚晚林. 航天器环境工程, 2021(03)
- [3]弓激波凹陷区的形成机制：MHD模拟结果[D]. 瞿宝航. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [4]天基电离层气辉成像仿真分析研究[D]. 李政. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2021(01)
- [5]基于北斗卫星观测的中国低纬地区电离层特征研究[D]. 曹嘉豪. 桂林电子科技大学, 2021
- [6]基于卫星原位观测的低纬电离层闪烁监测与预报[D]. 王路梅. 桂林电子科技大学, 2021
- [7]基于FY3CGNSS掩星探测的大气对流层顶产品研究[D]. 刘梓琰. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2021(01)
- [8]日侧磁场重联及其物质输运过程的观测分析[D]. 柏诗晨. 山东大学, 2021(11)
- [9]等离子体片边界层中场向电流的观测研究[D]. 陈远强. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [10]临近空间大气建模及其应用研究[D]. 程旋. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2020(02)