低纬电离层f0F2夜间增强的模拟研究

以太阳活动低年冬季为代表,利用二维中低纬电离层理论模式模拟低纬电离层ｆ０Ｆ２夜间增强现象,探索在赤道异常驼峰纬度附近形成该现象的可能因素或物理机制,模式在给定磁子午面内解等离子体输运方程,给出电子及各离子的浓度,速度的时空分布。在所考察条件下,低纬驼峰纬度附近ｆ０Ｆ２模式值夜间出现了明显的增强特征。     

一个低纬电离层理论模式

建立一个改进的低纬F层时变理论模式．采用沿磁力线分布的固定网格点,利用算子分裂方法求解离子连续性和动量方程,给出O＋、N2＋、O2＋和NO＋密度随纬度、高度变化的二维分布．对太阳活动高年的春分季节东亚区赤道异常日变化进行的模拟计算,较好地再现了赤道异常的典型特征．计算结果也表明HWM90模式给出的低纬夜间风速可能偏大;东亚区垂直漂移速度可能比美洲区的要小．     

甚低频电磁波变态低电离层的数值模拟

利用由波对电离层加热的模型和适合于夜间低电离层的离子化学模型构成的综合模型，对甚低频波射入低电离层时变态电离层的程度受中性成分参数变化及低电离层离子化学反应参数的影响进行了模拟计算．计算结果表明，中性成分的浓度与温度及电离层离子化学反应参数密切地影响着加热的效果．     

电离层中SEE现象的静电粒子模拟

利用网格粒子云（PIC）模型。在一定条件下,对电离层加热实验中静电波的激发和参量不稳定性的产生,作一维静电粒子模拟,模拟结果表明,SEE的特征与加热泵波频率ω0和电子回旋频率nωce之间的比值有关。入射泵波的电场与地磁场之间的夹角也是影响SEE的一个因素。     

瞬态空气等离子体场的全息术研究

采用双波长双脉冲激光全息术,对有激波存在下的空气放电现象进行了研究。建立了双波长电弧折射率场方程,推导出冲击波区的压强同折射率之间的关系式,得出电弧场的压强分布.曲线及等离子体区的温度分布和电子、离子、原子、分子等粒子的数密度分布。     

中纬电离层理论模式研究

本文利用谱方法建立起一维时变中纬度电离层理论模式．模式比较周密地考虑了中纬度地区电离层的主要动力学过程和光化学过程．模式的突出优点是计算耗时少．我们对日本Wakkanai站进行了模拟计算,模拟结果同实验结果符合得较好．     

大功率无线电波加热低电离层

等离子体对大功率电波的欧姆耗散会使电子温度升高,进而导致电子密度和其他等离子体参数改变,实现电离层的地面人工变态.本文基于大功率无线电波与低电离层相互作用的自洽模型,分析了不同入射条件下电离层参数的变化,主要结论如下:电离层D区是电波的主要吸收区,并且其吸收强度随入射频率的升高而降低,当入射频率为6 MHz（有效入射功率为200 MW）时电子温度的最大增幅约为520 K,电子密度最大增幅为7300 cm^-3左右;电子温度达到饱和所需时间小于电子密度的饱和时间,前者具有μs量级,后者具有ms量级;停止加热后,电子温度和密度迅速恢复到初始状态,恢复时间均小于各自的饱和时间,但量级相当;入射功率越高,电子温度和密度的增幅越大,并且饱和时间也越长,在相同入射条件下,夜晚的饱和时间要大于白天.     

电离层电场半年变化的模拟研究

利用一个中低纬电离层电场理论模式,模拟太阳活动低年、地磁活动平静情况下,中低纬地区电离层电场全年的变化情况。结果显示,单独计算南、北半球（去耦合）得到电离层电场具有明显的周年变化特征,且两个半球电场的相位相差半年左右。而同时计算南、北半球（计及耦合）时,电场则是以半年变化为主,且这种半年变化的幅度和相位随地方时和地磁纬度有变化。提出一个南、北半球耦合电路的简单物理模型给予解释。电路模型初步计算发现,即使两个半球电离层电场分别具有周年变化,只要它们变化的幅度相当,相位相差半年左右,由于跨越南北半球磁力线的耦合效果,耦合的电离层电场会产生明显的半年变化分量。由于缺少连续的电离层电场观测资料,将模拟结果与Richmond基于非相干散射雷达数据建立的经验模式（ISR Model）相比较,结果符合较好。     

电离层数字测高仪被动接收观测模式研究

利用CADI(Canadian Advanced Digital Ionosonde)电离层数字测高仪平台,实现了新的电离层数字测高仪被动接收观测模式.利用新开发的观测模式,在观测台站开展了一系列实验观测研究,经过信号处理和信息提取,获得了电离层特征参量f0F2回归方程,高频信道背景噪声分布,电离层D层对电波的吸收等电离层探测信息.实验观测结果表明,所获取的f0F2与主动探测结果相关性在0.84以上,高频信道背景噪声分布以及电离层D层吸收状况与电离层实际分析结果相吻合.     

南极长城站电离层变化的数值模拟

南极长城站夏季电离层日变化具有Weddell海异常现象．本文利用一个一维时变理论模式，对长城站夏季电离层f0F2和hm日变化进行了数值模拟.我们讨论了中性风和顶部输运通量对f0F2和hm的影响，认为模拟计算得到的f0F2值比实测值要大的一个主要原因是国际参考电离层给出的上边界值偏大.文章最后介绍了一个获得实际的f0F2和hm的方法.     

新型倒装式旋转电场仪

介绍了一种全新设计的倒装式旋转电场仪,通过测量大气电场强度和极性的变化,对局部地区潜在的雷暴活动及静电电击事故发出报警,可用于气象、航天、航空、石油、电力、工矿及森林防火、露天体育场地等易起静电和易受静电及雷电危害的场所安全监测的预警仪器．     

空中电场仪

叙述了空中电场仪的基本测量原理,采用双电场仪结构可以解决仪器自身带电对测量的影响,仪器结构设计成上下开感应窗的光滑圆柱体。介绍了该仪器的电性原理,最后叙述了初步观测试验情况。     

雷暴期间次级宇宙线粒子强度瞬时变化研究

雷暴期间大气电场强度变化及其伴随的宇宙线粒子增长的研究, 对于理解大气电场对宇宙线次级粒子的加速机制具有极其重要的意义. 2006年4月至 8月期间, 西藏羊八井宇宙线观测站记录到了20多次雷暴事件. 分析了雷暴期间, ARGO实验scaler模式下次级宇宙线计数与大气电场之间的相关性. 结果显示, 雷暴期间大气电场剧烈变化时, 多重数n=1, 2的次级宇宙线计数率有明显增长, 增幅在1%～9%之间, 然而n=3, n≥ 4的次级宇宙线计数率增长不明显, 甚至没有增长. 该结果为进一步研究雷暴期间大气电场对次级宇宙线的加速机制打下了基础.     

GTEM小室放置被测物后的场分布

使用球坐标系下的FDTD和球坐标系下Mur型二阶吸收边界条件计算了 GTEM小室中放置被测物后的场分布，分析了被测物对GTEM小室中电磁场的扰动情况     

双测试区GTEM室设计

吉赫兹横电波室(GTEM室)是一种重要的电磁兼容试验设备,与传统的开阔场及微波暗室相比,GTEM室具有场强大、能量利用率高等优点。本文设计了一个用于电磁辐射敏感度测试的GTEM室,有主、副两个测试区域,其工作频率为DC-4GHz,可产生超过400V/m的场强。     

多尺度子域基函数矩量法解的稳定性与迭代法

通过对几个具体实例的计算,证实了在电磁场边值问题的矩量法求解过程中,选用不同的基函数其解的数值稳定性会有很大的差别。从而有可能选择一种数值稳定性比较好的基函数来进行矩量法求解。另一方面,提出了选用多尺度子域基函数,并通过多次迭代来提高矩量法解的精度的算法。实例计算表明,该算法不仅可以有效地降低系数矩阵的条件数,而且还降低了对计算机内存容量的要求,是一种有效的、稳定的算法     

Statistical analysis of the Thunderstorm Ground Enhancements (TGEs) detected on Mt. Aragats

Starting from 2008 experimental facilities of the Aragats Space Environmental Center (ASEC) routinely measure time series of secondary cosmic ray fluxes. At these years of the minimum of solar activity we analyze the new high-energy phenomena in the terrestrial atmosphere. Namely, Thunderstorm Ground Enhancements (TGEs) and Extensive Cloud Showers (ECSs). Several new particle detectors were designed and fabricated having lower energy threshold to detect particle fluxes from the thunderclouds; some of them have possibility to distinguish charged and neutral fluxes. During 2008–2012 years ASEC detectors located at Aragats, Nor Amberd and Yerevan were detected ∼300 TGE enhancements. Amplitude of majority of them is less than 5%; however, 13 TGEs have amplitude exceeding 20%. The maximal value of observed enhancement was 271% (September 19, 2009). The paper summarizes five-years study of the TGEs on Aragats. The statistical analysis revealing the month and day-of-time distributions of TGE events, as well as the amplitude and event duration diagrams are presented.     

地球磁尾的电场模式

地球磁层中的电场是磁层等离子体运动的主要驱动力.目前常用的磁层电场为均匀晨昏电场和投影电场.本文假定磁力线为电场的等位线,地球电离层电场看做磁层电场沿磁力线在电离层的投影.利用Tsyganenko磁场模式(T89),沿磁力线把电离层电场投影到磁尾,得到了一个新的磁层电场模式,文中对偶极磁场和T89磁场模式下的投影场作了比较,说明本模式突破了偶极磁场的局限,在磁层有更大的适用范围     

微重力与电磁场对凝固过程的影响

欧洲空间局两项材料领域课题MICAST和CETSOL均涉及微重力科学相关研究.通过等轴晶柱状晶转变（CET）分析了微重力环境对材料凝固过程的影响;介绍了一项在地面施加行波电磁场的标准（Benchmark）凝固实验,其温度场演化及微观凝固组织和浓度偏析均展示了磁控受迫对流对金属材料凝固过程的显著作用.     

月球均匀模型阶跃感应磁场模拟计算

针对月球均匀模型, 利用电磁感应理论, 对行星际磁场阶跃扰动产生的 感应磁场进行了模拟计算. 设磁导率恒为μ₀, 对于一些特定的电导率值, 给出了月表磁场分量和总场从跃变到重新达到稳态的变化过程; 在一条经线 上的赤道附近、中纬地区和极区各选取一个测点, 利用Laplace逆变换的数 值公式给出了磁场瞬变响应函数和磁场分量及总场在不同电导率情况下的变化趋势. 计算结果表明, 此研究方法可行, 结果合理. 经过足够长的时间, 与外磁 场跃变方向垂直的磁场分量将会消失, 而与之平行的磁场分量将与外场趋于 一致. 在外场发生跃变的时刻, 赤道附近能够测到的最大磁场分量值约为13.65nT, 极区附近能测到约2.71nT; 在中低纬度和极区, 平行分量变化的过程显著 不同, 反映出实际探测中, 选取在月表不同位置的磁强计将可能监测到完全不同的磁场变化曲线形态.