全天空流星雷达相位差监测分析方法研究

介绍了一种直接利用流星观测数据, 根据流星的时空分布特性和天线的空间布阵关系建立数学模型, 对全天空流星雷达各天线通道的相位差进行监测分析和估算的新方法. 通过分析全天空流星雷达的流星观测数据, 获得了流星时空分布特性, 天线阵相位差变化对流星空间分布的影响, 特别是流星高度分布的标准差特性与各天线相位差的关系. 在此基础上, 模拟研究了利用流星高度分布的标准差来估算天线相位差的偏差, 并应用于中国三亚地区全天空流星雷达进行相位差监测分析和校正. 结果表明, 新方法无需任何附加硬件, 通过日常观测数据就能对某一通道的相位差变化或多个通道的相位差变化进行估算和分析,相位差监测精度优于2°. 对这些相位差变化进行校正, 可有效提高全天空流星雷达对流星的定位测量精度.      

武汉上空偶发E层与流星雨的联系

利用全天空流星雷达和数字测高仪联合观测数据,初步分析了武汉(30°32′N,114°22′E)上空2002年3次大的流星雨(英仙座、狮子座、双子座)及2003年象限座流星雨爆发期间Es的出现率变化趋势及其与流星观测量的关系.结果表明,在流星雨爆发时,雷达观测到的流星数目会显著增加;流星雨峰值过后,Es出现率也会增大.流星数和Es出现率间的平均互相关函数有两个峰值,第一个峰值平均出现在流星雨爆发后的第2天前后,第二个峰值平均出现在流星雨后第6天前后.我们认为,第一个峰值对应于流星雨期间的大量流星雨电离产生的Es,第二个峰值对应于流星雨后沉积的金属离子在风剪切作用下形成的Es.     

大"雨"横空星光灿烂--记我校学生观测狮子座流星雨活动

2001年11月19日凌晨,我校1300多名中小学生聚集在前广场,观看了举世闻名的狮子座流星雨。 凌晨12时零4分,第一颗火流星从东向西划过夜空,天空立即闪亮出一道金色长弧,正当同学们赞叹之时,一颗又一颗流星接踵而来,从东向西飞越长空,天上每飞出一颗流星,广场上就响起一阵宏亮的欢呼声。不久,多颗流星同时竞飞成雨,广场上的欢呼声也此起彼落,振撼夜空。     

长时间流星不均匀体母体特征个例研究

流星体坠入地球大气烧蚀电离产生流星等离子体尾迹,在等离子体不稳定性过程作用下产生流星不均匀体.利用光学视频和无线电雷达在低纬三亚开展流星体烧蚀和流星不均匀体综合探测结果,发展了一种获取流星不均匀体母体（流星体）特征参数的方法,并对2015年12月双子座流星雨期间观测的一次长持续时间流星不均匀体事例进行了分析,得到了其母体速度、质量和轨道等特征,结果显示产生这次流星不均匀体的流星体速度和轨道等具有双子座流星特点.该方法可应用于流星不均匀体及其母体特征研究.      

流星参数的数值分析和流星高度分布模型

流星余迹能够被后向散射雷达观测到, 利用观测结果, 可以分析和研究流星的空间分布和时间变化规律. 同时, 利用流星空间分布还可以进行空间碎片的研究. 基于标准理论, 对影响雷达回波功率的主要因素, 例如如双极扩散、余迹的初始半径、流星的有限速度, 以及雷达的脉冲重复频率在不同频率和速度下进行了数值分析和计算, 得到的流星衰减时间及双极扩散系数的观测结果与理论结果一致. 通过对昆明流星雷 达观测到的571632个流星进行统计分析, 得到了流星高度分布统计模型, 并利用该模型的分析结果与不同月份流星的观测数据进行对比, 结果比较一致.      

廊坊中频雷达流星观测及初步结果

中频雷达用来开展夜间100km高度以上的流星观测,获得流星随时间、高度、方位的分布情况及流星体速度、流星辐射点、流星余迹径向速度等参数,其探测数据可用于流星天文学、中层大气动力学等领域的研究.利用2017年11月16日12:00UT-22:00UT期间廊坊观测站（39.4°N,116.7°E）的中频雷达数据,首次开展了中国中纬度地区夜间流星观测实验,共检测到94个流星回波信号,集中分布在97～115km高度范围内,平均高度为106.5km,计算得到了流星回波的双极扩散系数、方位分布等相关参数,并与国外中频雷达流星探测结果进行了初步比较.      

星雨连绵

英仙座流星雨可说是最有名的流星雨之一，它不但数量多，而且几乎从来没有在夏季星空中缺席过，每年固定时间稳定出现。是最活跃、最常被观测到的流星雨，为全年三大周期性流星雨之首。2008年8月12日23时开始至第二天凌晨，它将为公众奉献一场精彩纷呈的夏夜星空大戏。人们用肉眼就可以看到流星从天空划过的美丽景象。     

多出了星星

不时有许多流星划过寂静的星空，天空中多出许多在台湾看不到的星星。面对浩瀚的星空，特别在那银河中看得到的微弱小星星及看不到的之间，还有更多、更远的星系。科学家们说那些是另外的许多个银河，我不禁让我的思想飙到那些银河里去了。我有许多问题：难道只因为南方纬度低而看不到天空中多出的星星吗？这宇宙究竟有多大呢？真的一直这样大吗？是否还有其他宇宙呢？     

用武汉流星雷达观测象限仪座流星雨期间的流星速度

利用武汉流星雷达,首次成功地观测了象限仪座流星雨及流星雨期间的流星速度,讨论了利用单站全天空流星雷达观测流星雨的相关问题.从观测结果可以发现此次象限仪座流星雨发生在2004年1月4日的0000-0800LT,其中流星峰值出现在0400LT,而且通过流星雷达观测到的流星雨期间的流星回波平面推测得到的流星雨辐射点也与该流星雨的理论辐射点位置对应非常好.利用流星回波振幅的Fresnel振荡方法计算了此次流星雨期间观测到的流星的速度,分析了该流星速度的分布,这次流星雨期间观测到的流星速度主要集中在10-30 km/s,可以看出这种速度分布是由流星雨进入地球大气的初始速度和流星在大气中的减速过程共同决定的.最后研究了流星速度随高度的变化,并且由此讨论了地球大气对于流星体的减速作用.      

今年流星不是“雨”?——漫谈狮子座流星雨

大家可能还记得1998年被媒体炒得沸沸扬扬的狮子座流星雨,很多人可能对在寒冷的冬夜里守候良久而收获甚微依然记忆犹新。今年11月中,“狮王”又回来了,你还想去看看吗? 非同凡响的“狮王” 狮子座流星雨之所以如此著名,一方面是因为对它的研究直接导致了流星天文学的出现,另一方面是由于某些年份(如1833年和1966年)出现的狮子座流星雨实在太壮观了,真像天上下起星雨一般。流星雨出现的那个夜晚,在数小时中,每分钟都有几千颗流星划过天空,频频出现耀眼的火流星,把室内都照得通亮。     

电离层Es离子分布数值建模

从离子连续性方程和动量方程出发,比较全面地考虑了太阳光电离、星光电离、地冕电离、星际背景电离和流星离子流等电离源,综合分析Es层的主要动力学过程和光化学过程,以风剪切理论为基础,研究中性成分碰撞、电场作用、金属离子作用和分子离子作用等机制对离子分布的影响,建立了一维时变电离层Es物理模型.对离子产生率、垂直方向的离子速度在高度和时间上的变化进行仿真和计算,得到了在电场及风剪切作用下的离子密度剖面24h内的变化规律.根据建立的模型,以昆明相干散射雷达观测的径向风结果作为模型输入参考,仿真并得到了电离层Es电子密度的时空分布,据此反演出电离层Es临界频率f₀E_s.与昆明站电离层测高仪同时间观测的情况进行对比,结果比较一致,验证了建立的Es层物理模型正确性.      

流星雷达系统相位差偏差的估计和校正

介绍了一种新的流星雷达系统的相位偏差估计和校正方法.利用流星回波的观测数据,用回波信号在各个接收通道之间的相位差,结合干涉式接收天线阵的几何关系,建立了各天线相位差测量值与偏差值之间的线性方程组,利用最小二乘法求解方程组,得到了流星雷达系统各个接收通道之间的相位差偏差估计值及校正后的流星回波到达角.与已有的流星雷达相位偏差估计和校正的方法相比,这种方法可以通过流星雷达的观测数据来计破算雷达系统各个接收天线通道之间的相位差偏差量,而不需要增加额外的硬件,实现了对观测数据的事后处理,可以方便地对已有数据进行校正.以2004年4-6月的武汉流星雷达观测数据为例,计算了流星雷达系统的偏差估计量,并用校正后的数据来计算流星回波的空间位置.结果表明,校正后流星回波数在各个方向上随高度的分布比校正前更符合统计分布.      

微流星消融对中高层区域金属层的影响

采用连续的微流星体消融模型,对小微粒的流星颗粒(半径＜100μm)消融过程进行分析,并估计对中高层区域(80～110 km)金属层的影响．无线电流星雷达与激光雷达的探测结果表明,半径在100μm以上的流星颗粒的消融物并不是金属层主要的源．本文从流星颗粒的动量方程和能量方程出发,计算不同半径下的流星微粒在不同的注入速度下的消融剖面,并分析了流星消融截止高度的变化趋势．结合长期的激光雷达观测,计算表明,10～4μ半径的流星微粒是普通金属层的主要影响因素．     

意外收获

2001年12月14日，是双子座流星雨爆发的日期。我们天文馆一行两人还有一名天文爱好者于13日晚坐长途车来到位于石家庄市西边的井陉矿区清凉山。那天天气异常晴朗，寒风瑟瑟，我们于22时左右开始观测，这时已有流星频频划过夜空，似绽放的礼花。至14日凌晨5时30分，已观测到了五六百颗流星。     

11月地球将有流星雨

英国科学家预测,1998年11月人们将可以观看到壮观的流星雨现象,届时估计每小时将有上千颗流星划过夜空。 这一流星雨为每隔33年发生一次的狮子座流星雨,从地球上观看这些流星来自狮子座。英国伦敦大学的一个科研小组在大会上发表报告说,形成流星雨的陨石等实际上是彗星经过距太阳最近点前后由于活动激烈而散落的碎块,这些碎块     

“听”流星

自从二战时发现流星可以反射无线电波，便有人通过无线电来监听流星活动。这当中大致有两种监听方法，一种是只有专业人士才能进行的雷达观测——主动式，另一种是简单易行、通过反射来监听的——被动式。     

众眼看宇宙

<正>银河与一颗炸裂的流星影像中为我们展示的是2015年英仙座流星雨期间,奥地利天空中一颗流星在银河系中央盘面旁边炸碎的景象。在英仙座流星雨极大期出现的时候,冰岩微粒将进入地球大气并发生汽化。这些微粒是由史威福-塔托彗星所释放,而且随着地球每年会在这段时期内穿过史威福-塔托彗星的轨道,就会出现流星雨群中最活跃的     

银河伴英仙座流星雨

下次的英仙座流星雨会出现在哪儿？过去几天，追星者天天都想着这个问题，并且长途跋涉到目的地。这张影像中有六颗流星，其中一颗划过背景中的银河，中途有显著的火球爆炸痕迹。     

三、人类遨游太空

夏夜，坐在院子里或阳台上乘凉的时候，看天空中璀璨的星星闪烁，好像一只只顽皮的眼睛在眨着，真有说不尽的乐趣。特别是，偶然间会看到天空中有一道亮光掠过，只一秒钟或几秒钟后便立刻消逝，它会带给你几分惊奇。这就是流星。流星是太空中的一些天体碎片，大多是一些小石块和小铁块，它们在太空中漫无目的地游荡，人们把它们称做是太空中的“流浪者”。     

武汉上空中层和低热层大气潮汐的流星雷达观测

武汉流星雷达是2002年元月建成的我国第一部全天空流星雷达，本文对2002年2月19日到7月31日流星雷达观测的潮汐的讨论表明，武汉中层顶以周日潮汐为潮汐运动的主要分量，它的强度远大于半日潮汐，周日潮汐和半日潮汐的波源都在80km以下．周日潮汐分量在3、4月份最强，并且经向分量略强于纬向分量．两个分量的峰值在约95km处出现，分别达到44m／s和60m／s．半日潮的最大值24m／s出现在4月初约93km处．周日潮汐和半日潮汐的振幅和相位随时间呈现出拟周期变化的特征，这可能是潮汐与行星波非线形相互作用的结果．观测结果与GSWM模型的比较表明，GSWM模型在相位随高度变化趋势上与观测结果一致，但模型的周日潮相位比观测约超前1—2h，半日潮相位约滞后1—4h．在周日潮汐较强的月份，模型与观测有较大的差异，观测的幅度通常在95km附近有极大值，而模型并没有极大值．GSWM模型对半日潮的幅度的估计通常过小，观测的半日潮汐幅度有时甚至超过模型值的一倍以上．