极区夏季70—100km大气垂直速度扰动功率谱的观测

使用1987年夏季MAC/SINEcampaign期间在挪威北部的Andenes发射的5枚chaff火箭垂直速度数据研究了70—100km高度范围内大气垂直速度扰动垂直波数谱.发现垂直速度垂直波数谱在39×10-4m－1处有1个谱缺口.在大于这个谱缺口的垂直波数范围,垂直速度垂直波数谱与饱和谱模式有好的一致.在小于这个谱缺口的垂直波数范围,垂直速度垂直波数谱有谱斜率－1.87和谱振幅比饱和谱振幅低1个量级,认为在低波数,除重力波外的其它地球物理过程存在于垂直速度扰动中.      

一个湍流谱的进一步研究

一枚Chaff火箭在87.4km高度测量到高达0.33s-1的风切变剖面,相信这个切变值是中层大气曾经测量到的最大切变值.在这个异常大风切变层内,垂直速度扰动谱在浮力子区,惯性子区,和粘性子区有谱斜率-3.10,-1.65,和-7.11,这个观测与中性密度扰动一致.计算的内尺度和浮力尺度与扰动谱中的崩溃点不一致,这个结果与中性密度扰动不一致.讨论了湍流和重力波之间的关系,结果表明,增强湍流与波场饱和有好的联系.      

北京上空高分辨率气球探空观测的温度垂直波数谱

使用分辨率为10 m的温度剖面检查2.90～8.01 km和14.65～19.76 km高度范围内归一化温度扰动谱的谱特性,并且将它们与模式谱比较.结果表明,在波数9.8×10-4～2.5×10-2m-1范围内,对流层的垂直波数谱有约-1.9的平均谱斜率;低平流层的垂直波数谱有约-2.2的平均谱斜率.这两个平均谱斜率大大偏离了目前饱和谱模式和普适大气谱模式表示的-3.0和-2.4谱斜率,并且认为是目前气球测量中曾经观测到的最平谱斜率.在波数9.8×10-4～2.5×10-2m-1范围内,对流层和低平流层的平均谱振幅比饱和谱模式的谱振幅分别大24倍和5倍,这也与饱和谱模式以及目前文献中的观测结果有很大不同.这些较大平均谱振幅与最平的平均谱斜率一道共同表明,观测的温度谱并不遵循目前的饱和谱模式和普适大气谱模式.      

极区中层顶区域重力波谱的季节变化

使用MAP/WINE和MAC/SINE两次试验中测量的25m高分辨率水平速度数据和1km低分辨率温度数据,研究极区中层顶区域重力波谱的季节变化.温度的直接测量使计算的谱振幅和Richardson数更接近真实大气.结果显示,极区中层顶区域水平速度垂直波数谱的斜率和振幅存在相当大的变率,这些大的观测变率用各种饱和模式及普适垂直波数谱不能解释.然而平均垂直波数谱显示了明显的季节变化,在夏季,平均谱具有饱和特性;在冬季,平均谱具有非饱和特性.这意味着饱和过程存在于夏季而不是冬季.因此,夏季比冬季应有更强的湍流.这个结果与湍流季节变化的观测大致一致.从Brunt-Vaisala频率N和水平风切变计算的Richardson数Ri剖面也显示出季节差异,Ri<1/4的动力不稳定区出现在夏季,而Ri>0.4的稳定区出现在冬季.这些不稳定区与夏季谱结合很好,而稳定区则与冬季谱结合很好.     

1958年7月8日磁暴的电离层响应

本文用遍布全球的52个电离层垂测台站资料,研究1958年7月8日磁暴期间全球电离层扰动的发展变化;各扇区的响应特性;扰动的传播轨迹及速度等。获得以下结果:1.几大扇区的电离层扰动始于南北两极,美洲扇区除具这一特征外,其赤道地区在磁暴急始后不久,出现一个扰动中心,邻近区域的扰动受其控制。2.扰动由高纬向低纬发展,由扰动中心向外传播。3.扰动峰面几乎与地磁力线垂直,即扰动沿磁力线方向发展,其传播速度大约在150—600m/s范围。     

冬季中层顶区域重力波谱特性

使用DYANA试验期间19枚Chaff火箭在81—105km高度范围测量的高分辨率水平速度数据，研究标量水平速度垂直波数谱在冬季的谱特性．分析结果显示冬季平均垂直波数谱有-3．02的谱斜率，这与各种饱和理论预测的-3谱斜率很一致，提供了饱和重力波谱在冬季的观测证据．与各种饱和理论比较表明，这个冬季谱的谱振幅与线性饱和理论预测的谱振幅完全一致，但是总是小于非线性饱和理论预期的、激光雷达测量的谱振幅．这个冬季谱与最近得到的夏季饱和重力波谱一道，共同表明我们的观测结果支持了线性饱和理论，而不管季节，地理位置和高度范围的不同．由这个冬季谱估计的盛行垂直波长为15km，它比夏季的12．8km盛行垂直波长稍大．     

武汉上空中层顶大气重力波活动的钠层荧光激光雷达观测研究

从中国科学院武汉物理与数学研究所钠荧光激光雷达自1999年至今的观测数据中选取了分布于全年26天的数据进行重力波活动的分析研究.统计结果表明,武汉中层顶区的重力波活动非常频繁:26天总观测时间累计约为185.5 h,总共观测到124个重力波活动,平均发生频度为每小时0.7个波,且波的出现频度与地方时有一定关系.这些波的垂直波长主要分布在3-7km,垂直相速主要位于0.1-0.5 m/s.与国外报道的结果相比较,波长数值与分布较为一致,但相速明显较低.武汉中层顶区重力波活动的另一特点是多波过程很频繁,多、单波过程的出现比例约为3:2.利用钠层相对密度扰动时空图方法,给出了武汉中层顶区重力波传播和破碎现象的典型结果.还利用单色波模型对部分钠层数据进行了单色波相关参数的提取.      

利用粒子运动讨论等离子体电流片

本文我们利用了带电粒子在中性片磁场中的运动规律,讨论了一维等离子体电流片。我们引用了与阿尔芬的引导中心理论相类似的方法,将粒子在非小扰动区(在这个区内磁场很小或等于零)内的"8"字形运动分解成两个圆周运动。每一个圆周运动等效于一个小磁铁,因此"8"字形运动等效于两个极性相反的小磁铁。等离子体中的电流是根据j=en+c(这里有图片19820103-21-1.GIF)×M计算出来的,其中等离子体的分布函数是由粒子的运动常数给出的。计算结果表明电流片主要是由粒子在非小扰动区中的"反向漂移"产生的。与此同时我们还讨论了粒子运动与磁场之间的关系,并计算了其自洽场。      

ESF的Transition区谱分布特性

本文提出了研究Transition区谱分布的静电模型,并按等离子体弱耦强湍理论对其重正化得到了谱方程.对谱方程作适当近似后,证明了该近似谱方程存在扰动密度谱为k~(-5),扰动电场谱为k~(-3)分布的解,从而定量解释了Transition区的实验谱分布结果.     

中国中部低层大气行星波无线电探空仪的观测研究

通过分析武汉、宜昌和恩施气象局无线电探空仪2001-2003年的观测数据,研究了中国中部地区对流层和低平流层中行星波的特性.通过Lomb-Scargle(L-S)的周期图方法发现了周期为准16天和周期为准10天的谱分量占据着主导地位.观察发现,较大振幅的行星波振荡主要集中在5-15 km之间.准16天行星波沿纬圈向西传播,对应的纬圈波数大约为2,水平波长约为17 324.8 km,传播相速度约为-12.5 m·s-1(东向为正),通过计算准16天行星波在10 km以下相位随高度的改变可以得到其垂直波长大约为25-30 km,而在对波层顶附近其相位几乎没有发生改变,呈现出静态波特性.准10天行星波沿纬圈向东传播,对应的纬圈波数大约为4,水平波长约为8627.3 km,传播相速度约为10.0 m·s-1,垂直波长约为22-40 km.      

Correlations between neutral and ionized solar wind

We report results of a statistical study correlating ionized solar wind (ISW) fluxes observed by ACE during late 2000 and throughout 2001 with neutral solar wind (NSW) fluxes observed by IMAGE/LENA over the same period. The average correlation coefficient between the neutral and ionized solar wind is 0.66 with correlations greater than 0.80 occurring about 29% of the time. Correlations appear to be driven by high solar wind flux variability, similar to results obtained by in situ multi-spacecraft correlation studies. In this study, however, IMAGE remains inside the magnetosphere on over 95% of its orbits. As a function of day of year, or equivalently ecliptic longitude, the slope of the relationship between the neutral solar wind flux and the ionized solar wind flux shows an enhancement near the upstream direction, but the symmetry point appears shifted toward higher ecliptic longitudes than the interstellar neutral (ISN) flow direction by about 20°. The estimated peak interstellar neutral upstream density inside of 1 AU is about 7 × 10⁻³ cm⁻³.     

大迎角下小振幅振荡三角翼破裂涡的频率特性

在风洞和水洞中分别进行了小振幅振荡三角翼的动态测压和热膜测速实验,目的是研究振荡的无量纲频率 n 对于三角翼前缘涡的频率特性的影响.对风洞中测得的压力数据进行频谱分析,发现 n 值在0.018~0.036时,即与三角翼翼面上涡破裂点的振荡频率接近时,会发生耦合现象,使振动能量明显加强;对水洞中测得的速度数据进行频谱分析,则发现 n 在0.8~1.4的范围内,即与螺旋波的传播频率接近时,三角翼的振荡会使涡破裂点向后缘移动,延缓了涡的破裂,使螺旋波频率增大.     

Hard X-ray spectral properties and discovery of narrow annihilation line in the spectrum of Nova Muscae

The observations of X-ray Nova in Musca (GRS1124-684) by two coded mask telescopes on board GRANAT observatory provided spectral data in broad 3 – 1300 keV band. During these observations, spanned over a year, the Nova was detected in a three apparently different spectral states, corresponding to different epochs of the soft X-ray light curve: (1) A spectrum with two distinct components (soft, below 8 keV and hard power law tail with slope 2.5, detected up to 300 keV). The soft emission changed gradually with characteristic decay time around 30 days, while power law component exhibited strong variability on the time scales of several hours and decreased much more slowly. (2) A soft spectrum (without hard power law tail), observed during the “kick” of the soft X-ray light curve. (3) A hard power law spectrum with slope 2.2. Thus, while the 3 – 300 keV luminosity decreased by more than order of magnitude, the source passed through all spectral states known for galactic black hole candidates (Cyg X-1, GX339-4, 1E1740.7-2942, GRS1758-258 etc.).

On January 20–21 1991, the SIGMA telescope aboard GRANAT detected a relatively narrow variable emission line near 500 keV (Fig.1,2) with net flux ≈ 6 · 10⁻³ phot/s/cm², most probably related with electron-positron annihilation processes, occurring in the source /1–4/. Additional excess above power law continuum, centered around 200 keV, was found during this observation.     

Millimeter-wave continuum observation of high-z radio quasars

Millimeter-wave continuum observations of high redshift (z3) radio loud quasars (RLQs) and radio intermediate quasars (RIQs) have been performed with the 45 m telescope of the Nobeyama Radio Observatory. Sixteen RLQs with S_5GHz > 200 mJy and nine RIQs with 200 mJy > S_5GHz > 20 mJy were observed at four millimeter-wave frequencies. All the observed quasars have synchrotron spectra and their possible dust emission component is obscured by the synchrotron emission in millimeter-wave frequencies, which can be explained by their strong AGN activities. Observed quasars are classified into three spectral classes, according to their millimeter-wave spectral index as steep spectrum, millimeter turn over and extreme flat spectrum quasars. Extreme flat spectrum quasars have relatively flat spectra up to 150 GHz, where the rest frequency is higher than 600 GHz. This is an indication that the objects are in very young stage of quasar evolution and shows higher nuclear activity than lower redshift quasars. One of the QSOs, 2358+189 previously known as a RIQ, is found to have extreme flat spectrum, and is now classified as RLQs.     

太阳风中动力论Alfven波湍流谱(b)二次激发

根据行星际Alfven湍流是由动力论Alfven波集合形成的模型理论。将行星际Alfven湍流分为三个区域:湍流耗散区、二次激发区和湍流惯性区。并对各区湍流谱的特性分别给出解释。由动力论Alfven波的二次激发和衰减,解释了太阳风高速流质子温度高于电子的事实。