新乡上空电离层总电子含量的经验模式

基于电离层总电子含量与太阳活动性之间的线性相关关系,利用在新乡长期测量所得的电离层总电子含量的资料,得出了总电子含量的一种经验模式。      

太阳耀斑对电离层总电子含量的影响

本文分析了1978—1979年1级以上的太阳耀斑对电离层总电子含量的影响. 给出了不同持续时间、不同亮度、不同季节、发生在日面不同位置上的太阳耀斑对电离层总电子含量的影响.分析结果表明,持续时间大于等于1.5小时的耀斑对电子含量有明显的扰动,耀斑出现后电子含量随之增加,在第4—5天增加到最大值,扰动持续数日;持续时间小于1.5小时的耀斑对电子含量影响甚微;非亮耀斑对电子含量的扰动小于亮耀斑;夏季出现的耀斑对电子含量无明显扰动,只有冬季出现的亮耀斑对电子含量有明显的扰动;太阳耀斑扰动电子含量有明显的日面位置东西不对称性,只有出现在日面东边、特别是E₃区的太阳耀斑对电子含量才有明显的扰动.      

大耀斑期间向日面电离层总电子含量的响应个例分析

利用2001年4月15日1336UT耀斑爆发期间向日面GPS观测数据提取的总电子含量的时间变化曲线。分析了向日面电离层对这次耀斑的响应特点．结果表明，耀斑期间向日面电离层出现了总电子含量突增事件．最大总电子含量增加量约为2．6TECU，在0600LT和1800LT都观测到了总电子含量突增，世增加幅度仅为0．5-1TECU．在高纬地区，由于电离层闪烁，从TEC时间变化曲线提取不出来总电子含量增加值．从各卫星星下点处的TEC增加量和各星下点处的太阳天顶角的关系可以看到，TEC增加量与太阳天顶角有关，太阳天顶角越大，TEC增幅越小。另外，从总电子含量时间变化率曲线上还观测到了时间同步的小尺度扰动，通过与耀斑期间硬X射线辐射通量的比较，发现两者有明显的相关性，电离层中的这种扰动与耀斑期间的硬X射线或远紫外辐射有关．     

1984年4月24日大太阳耀斑爆发对电离层电子总含量的影响

本文给出1984年4月24日2356UT太阳耀斑爆发期间在新乡和重庆两地利用法拉第技术接收日本同步卫星ETS-Ⅱ的甚高频信号所得到的电离层电子总含量的异常变化。两站在耀斑爆发期间的三分半钟内同时观测到电离层电子总含量的突然急剧增加。它们的增量分别为9.4×1016和14.3×1016ele/m2.本文还将偏振仪所观测到的现象与电离层垂测记录及甚低频锁相接收机所观测到的记录作了比较。分析的结果表明,大太阳耀斑期间不仅D层的电子浓度大大增加,而且F层的电子浓度也显着增加,后者是这次总含量剧增的主要部分。      

全球电离层地图TEC数据的插值算法

由IGS工作组提供的全球电离层地图(GIM)是电离层重要的应用数据.卫星高度计能够提供全球实时的电离层延迟误差校正.利用GIM数据,以Jason-3时空分辨率进行电离层总电子含量(TEC)的时间维度插值和空间维度插值,其中空间维度插值采用了Kriging插值和双线性插值两种方法.针对两种插值方法得到的总电子含量,与平滑...     

应用高频多普勒方法对耀斑期间电离层TEC变化的估算

通过分析前人对耀斑期间电离层各区域电子密度的变化情况,总结了一个应用耀斑期间的高频多普勒扰动记录估算出层总电子含量变化的方法,并应用这一方法计算了１９９０年３－６月几次耀斑引起的低电离层总电子含量的变化,同时还与各耀斑对应的最大流量密度进行了比较,并对两者之间的相关情况进行了分析。     

总电子含量的一个统计模式

利用北京实测的TEC及f_0F_2资料,求出太阳黑子数R,电离层临界频率f_0F_2和总电子含量的一个统计关系。     

从微分多普勒观测数据确定电离层总电子含量

本文提供一种对微分多普勒观测数据进行处理的方法, 从而得到有关电离层总电子含量的信息, 为研究电离层特性提供有用资料.      

电离层总电子含量的日变化

从1981年4-6月的五百七十余次卫星观测的有用记录中,得到了电离层总电子含量的日变化曲线。资料还显示出4-6月的明显月变化特性。文章还列出了由电离图资料所得到的相应月份的F_2层最大电子密度,以及计算得到的平板厚度的日变曲线。结果表明,总电子含量N_T与F_2层最大电子密度N_m变化的一致性很好,它们与平板厚度ι日变化特性均符合一般的中纬站电离层特性的变化规律。     

IGS电离层产品在双向时间频率传递中的应用

利用IGS组织提供的全球电离层资料对卫星双向时间频率传递中的电离层误差进行修正。IGS提供特定时刻、固定经纬度网格点上的电离层总电子含量。对该电离层资料首先进行空间四点网格内插,然后利用双线性内插得到电离层穿刺点所需时刻的总电子含量,最后将得到电离层数据经过处理用于双向时间频率传递修正。结果表明：电离层对C波段的影响在（0～0.5）ns范围内,这对亚纳秒量级的时间比对是必须考虑的。IGS提供的电离层产品适合应用于双向时间频率传递,具有方法简单、准确度高和价格低廉等特点。     

从射电天文观测数据反演电离层行扰的相速

本文结合ＴＩＤｓ的形成机制及其测量技术，对它的传播特性作了有益于测量的讨论，指出：（１）ＴＩＤｓ是由两个正交波组成；（２）测量电子总含量所表征的ＴＩＤｓ与测量电子浓度所表征者同样有效，据此导出了从测量数据反演其相速的公式，并对波幅的抑制效应作了讨论。     

国际参考电离层IRI－90与中国实测电离层月平均电子密度剖面形状的比较

将太阳活动峰年期间中国4个电离层站垂直探测得到的月平均电子浓度剖面与国际参考电离层IKI-90进行了系统的比较。结果表明国际参考电离层所计算的峰下电子含量(或峰下半厚)总体来说偏大。一天中白天符合较好,晚上较差,对中纬台站较好,对低纬台站较差。      

一氧化氮对电离层电子密度的影响

本文利用电离层电子密度的理论计算模式,研究了一氧化氮对中、低纬度100-200km间电子密度的影响,发现电子密度与一氧化氮密度间存在着正、负相关。正相关,只有当这一光电离成为一氧化氮离子的主要生成源时才出现。      

日照边缘区域电离层对耀斑的响应特点研究

利用MSIS模型和背景太阳辐射谱模型,在一定大耀斑辐射谱假设的前提下,计算了耀斑期间日照边缘区域的电子产生率,分析了这一区域电离层电子密度的变化特点.结果表明,大耀斑期间在日照边缘区域,甚至大于太阳天顶角90°的区域都有明显的电子产生率的增加.从不同太阳天顶角处的电子产生率剖面的形态来看,随着天顶角的增加最大电离率减少,但高度增加.计算还显示了在太阳天顶角小于90°的区域内电子产生率的垂直分布有明显的双峰结构,这种结构对应着电离层的E区和F区,但在天顶角大于90°区域,F区的电子产生率要大得多.考虑到离子和电子的复合过程,这一区域的总电子含量的增加主要产生在高F区.      

地球同步轨道高能电子增强事件预报方法

分析了地球同步轨道高能电子通量增强事件的发生规律及其与太阳风和行星际磁场参数的关系，并在此基础上建立了基于人工神经网络的高能电子增强事件模式，经实测数据检验，预报模式可以对未来1天的高能电子通量进行预报，误差为8．2％，达到了较高水平．     

Use of varying shell heights derived from ionosonde data in calculating vertical total electron content (TEC) using GPS – New method

The dispersive nature of the ionosphere makes it possible to measure its total electron content (TEC). Thus Global Positioning System, which uses dual-frequency radio signals, is an ideal system to measure TEC. When data from an ionosonde situated in polar region was observed, the height of an approximated thin shell of electrons (shell height) used in GPS studies was seen not to be fixed but rather changing with time. Here we introduce a new method in which we included the varying shell heights derived from the ionosonde to map the slant total electron content from GPS to obtain a more precise vertical total electron content of the ionosphere contrary to some previous methods which used fixed shell heights. In this paper we also compared the ionosonde derived TEC with the GPS derived vertical TEC (vTEC) values. These GPS vTEC values were obtained from GPS slant TEC (sTEC) measurements using both fixed shell height and varying shell heights (from ionosonde measurements). For the polar regions, the varying shell height approach produced better results than the fixed shell height and compared to exponential function, Chapman function seems to be a better function to model the topside ionosphere.     

Comparing the improved Di Giovanni/Radicella model with sounding-based electron density profiles and with the IRI model

The Di Giovanni/Radicella model (DGR) /1/ determines a bottom side electron densty profile alone from the set of routinely scaled ionogram parameters foE, foF1, foF2 and M(3000)F2 and the total electron content; the smoothed sunspot number R12 appears in the calculation. Present designations are DGR2/2/ and DRR3 /3/ [see Appendix]; they are valid in the northern hemisphere. DGR is compared with electron density profiles derived from ionograms obtained at Juliusruh (54.6°N, 13.4°E), and with the (URSI-based) IRI90 at different conditiones. Experimental total electron content (TEC) data are compared to both models. At the considered station, the profiles obtained by both models are reasonably in agreement amongst themselves and with the experimental data.

The TEC derived from the DGR3 model is in good agreement with experimental TEC, whereas, at high solar activity, IRI90 gives too high TEC values, especially during daytime.     

Analysis and improvement of ionospheric thin shell model used in SBAS for China region

The most frequently used mapping function for converting slant total electron content (STEC) to vertical total electron content (VTEC) uses a simplified ionospheric single layer model in satellite based augmentation system (SBAS). Aiming at ionospheric single layer model altitude variation, we analyzed the statistical characteristic of mapping function in systemic approach particular for the region of China, and then experimental mapping function was proposed. The experimental mapping function is used in SBAS ionospheric correction and the precision of vertical correction is compared with standard mapping function. The results show that conversion factor errors depend on latitude, time and elevation, experimental mapping function is helpful to the vertical TEC estimation and may improve the precision of SBAS ionospheric refraction correction especially for the low latitude region of China.