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利用OI135.6nm夜气辉辐射探测电离层峰值电子密度及电子总含量的研究 被引量：12
1
作者 江芳 毛田 +3 位作者 李小银 付利平 王咏梅 余涛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3679-3687,共9页
测量夜间135.6nm大气气辉辐射强度是目前有效的电离层探测方式之一,我国即将在风云三号卫星上搭载仪器,利用该波段夜气辉辐射测量来反演电子总含量(本文所指电子总含量表示卫星高度以下大气柱的电子含量)及峰值电子密度,因此非常有必要... 测量夜间135.6nm大气气辉辐射强度是目前有效的电离层探测方式之一,我国即将在风云三号卫星上搭载仪器,利用该波段夜气辉辐射测量来反演电子总含量(本文所指电子总含量表示卫星高度以下大气柱的电子含量)及峰值电子密度,因此非常有必要开展相关的气辉发光模型及反演研究.在介绍氧原子135.6nm波段夜气辉激发机制基础上,考虑辐射在传输过程中受到大气氧原子的散射及氧气分子的吸收,采用迭代法求解包含多次散射及大气吸收衰减的辐射传输方程,得到该波段的体发射率,最终通过考虑包含辐射传输的路径积分计算得到135.6nm气辉辐射强度值.对结果的分析表明:该气辉模型能较好地描述体发射率随高度的分布特征,计算得到的135.6nm夜气辉辐射强度在不同时空及太阳活动的分布与相应条件下峰值电子密度(NmF2)及电子总含量(TEC)的分布基本一致.相同的时空及太阳活动输入条件下,模式计算的135.6nm夜气辉辐射强度与国外同类模式结果的值平均偏差约为3%.文中最后介绍了通过135.6nm夜气辉的辐射强度探测来反演电离层峰值电子密度NmF2及电子总含量TEC的反演方法. 展开更多
关键词 夜气辉 电子总含量 峰值电子密度 辐射传输 辐射强度
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135.6nm夜气辉峰值电子密度反演算法及误差 被引量：1
2
作者 江芳 付利平 王咏梅 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期58-64,共7页
根据夜间135.6 nm大气辉光光强与F_2层峰值电子密度N_mF_2平方成正比的物理机制,在前期夜间135.6 nm气辉辐射激发模型研究的基础上建立了峰值电子密度的反演算法,把全球经纬度分成若干格点,每个格点的电离层及中性成分信息分别由IRI2000... 根据夜间135.6 nm大气辉光光强与F_2层峰值电子密度N_mF_2平方成正比的物理机制,在前期夜间135.6 nm气辉辐射激发模型研究的基础上建立了峰值电子密度的反演算法,把全球经纬度分成若干格点,每个格点的电离层及中性成分信息分别由IRI2000和MSISE90提供,将电离层及中性成分廓线输入夜气辉辐射激发模型,计算每个格点135.6 nm气辉的辐射强度,然后将各个格点的135.6 nm气辉辐射强度与电离层廓线输入的N_mF_2平方拟合得到气辉强度与N_mF_2的转换因子.利用此方法可获得不同地方时、季节和太阳活动周期的转换因子组成查算表,进而根据实际探测的135.6nm气辉辐射强度反演相应时空的N_mF_2.最后对该算法的反演误差进行了综合分析,为该算法适用的时空特性提供重要理论支撑. 展开更多
关键词 夜气辉 峰值电子密度 辐射强度 电离层
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COSMIC电离层光度计观测数据反演峰值电子密度的算法与结果
3
作者 江芳 付利平 王咏梅 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期85-91,共7页
利用COSMIC小型电离层光度计测量的135.6 nm夜气辉辐射强度数据,反演得到峰值电子密度,并与地基垂测仪的观测结果进行比对。结果表明,受到来自130.4 nm波段和长波（近紫外至可见）波段杂散光的影响,电离层光度计测得的135.6 nm夜气辉辐... 利用COSMIC小型电离层光度计测量的135.6 nm夜气辉辐射强度数据,反演得到峰值电子密度,并与地基垂测仪的观测结果进行比对。结果表明,受到来自130.4 nm波段和长波（近紫外至可见）波段杂散光的影响,电离层光度计测得的135.6 nm夜气辉辐射强度数据须进行带外杂散光修正,修正后的数据反演得到的峰值电子与垂测仪观测结果有较好一致性。 展开更多
关键词 电离层光度计 夜气辉 辐射强度 地面垂测仪
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TIMED卫星测量得到的OH和O_2(1.27μm)夜气辉全球分布特征 被引量：5
4
作者 高红 徐寄遥 +2 位作者 陈光明 袁韡 BELETSKY A B 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期374-384,共11页
为了研究OH和O2夜间气辉辐射随时间变化的全球分布特征,我们利用TIMED卫星在2002~2009年间的OH和O2气辉辐射率数据对两种夜气辉的高度变化、地方时变化和季节变化等特征进行了统计分析.结果表明,OH夜气辉比白天气辉强,O2夜气辉比白天气... 为了研究OH和O2夜间气辉辐射随时间变化的全球分布特征,我们利用TIMED卫星在2002~2009年间的OH和O2气辉辐射率数据对两种夜气辉的高度变化、地方时变化和季节变化等特征进行了统计分析.结果表明,OH夜气辉比白天气辉强,O2夜气辉比白天气辉弱.赤道附近的OH夜气辉辐射强度在午夜附近达到最强,中高纬度地区的OH夜气辉辐射强度在日落之后和日出之前较强.在分点时,赤道附近的O2夜气辉辐射强度随着地方时减弱,在至点时它的地方时-纬度分布有一个低值区.对于夜气辉辐射率的高度-纬度分布,OH的分布在分点时有一个峰,位于赤道上空85 km附近,并且3月分点的峰比9月分点的强;O2的分布在分点时有三个峰,分别位于秋分半球30°附近、赤道附近和春分半球30°附近,位于赤道附近的峰高最低;两种夜气辉在至点的分布均有三个峰.两种夜气辉的辐射强度在赤道附近有明显的年变化特征和半年变化特征,半年变化的峰值和谷值分别出现在分点和至点,并且3月分点的峰值比9月分点的大,两种气辉的分布均存在南北半球不对称特征. 展开更多
关键词 OH夜气辉 O2夜气辉 全球分布
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利用OH夜气辉反演原子氧数密度时输入参数的不确定度对反演结果的影响 被引量：2
5
作者 高红 徐寄遥 +4 位作者 陈光明 袁韡 Schulte W Mikhalev A V Medvedeva I V 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期304-310,共7页
借助OH夜气辉辐射的光化学模式,由OH夜气辉辐射反演中间层-低热层区域的原子氧数密度时,输入参数的不确定性将导致反演得到的原子氧数密度具有不确定性.以在sudden death猝灭模式下通过OH_((8-3))振动带体辐射率反演原子氧数密度为例,... 借助OH夜气辉辐射的光化学模式,由OH夜气辉辐射反演中间层-低热层区域的原子氧数密度时,输入参数的不确定性将导致反演得到的原子氧数密度具有不确定性.以在sudden death猝灭模式下通过OH_((8-3))振动带体辐射率反演原子氧数密度为例,分别研究了大气参数和OH气辉辐射率的不确定度引起的反演不确定度、化学反应速率常数的不确定度引起的反演不确定度,以及所有输入参数的不确定度共同引起的反演不确定度,找出其不确定度对反演结果影响最大的参数.结果表明,三种反演不确定度均随着高度的升高而增大,温度和体辐射率的不确定度对第一种反演不确定度的贡献最大,反应速率常数b_((8))和A_((8-3))的不确定度对第二种反演不确定度的贡献最大. 展开更多
关键词 OH夜气辉 原子氧数密度 反演不确定度 输入参数
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一种用于测量高层大气风场的新型地基Fabry-Perot干涉仪 被引量：2
6
作者 王后茂 王咏梅 +1 位作者 付建国 张仲谋 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期352-357,共6页
地表海拔大约250 km高度处大气非常稀薄,目前被动光学观测是该层风场探测最有效手段.Fabry-Perot干涉仪(FPI)由于具有较高能量利用率及光谱分辨率等特点,是该层大气最有效的地基风场探测仪器之一.基于采用光路缩束系统及滤光片后置(标... 地表海拔大约250 km高度处大气非常稀薄,目前被动光学观测是该层风场探测最有效手段.Fabry-Perot干涉仪(FPI)由于具有较高能量利用率及光谱分辨率等特点,是该层大气最有效的地基风场探测仪器之一.基于采用光路缩束系统及滤光片后置(标准具之后)方法研制的小型化FPI,2014年分别在河北廊坊(39.40°N,116.65°E)和山西岢岚(38.71°N,111.58°E)进行了地基观测试验,将观测数据与反演算法相结合得到高层大气风场数据,并将数据结果与美国大气研究中心两台FPI的风场数据进行了比较研究,在气辉整体辐射较弱的情况下得到岢岚站的风速平均反演偏差为11.8 m·s^(-1). 展开更多
关键词 Fabry-Perot干涉仪(FPI) 高层大气风场 地基观测 630.0 nm夜气辉
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反应HO_2+O→OH+O_2对OH夜气辉辐射的贡献 被引量：1
7
作者 高红 徐寄遥 +1 位作者 袁 陈光明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期1011-1016,共6页
本文探讨了OH Meinel夜气辉辐射的光化学模式,给出OH(ν≤9)分子数密度分布的计算通式,重点研究了化学反应HO2+O→OH(ν≤6)+O2对ν≤6各振动能级上OH分子数密度分布以及(ν′—ν″)(ν′≤6)振动带气辉辐射的影响.结果表明,该反应对... 本文探讨了OH Meinel夜气辉辐射的光化学模式,给出OH(ν≤9)分子数密度分布的计算通式,重点研究了化学反应HO2+O→OH(ν≤6)+O2对ν≤6各振动能级上OH分子数密度分布以及(ν′—ν″)(ν′≤6)振动带气辉辐射的影响.结果表明,该反应对数密度的贡献随振动能级的减小而增大,对(ν′—ν″)振动带辐射的贡献随着较高振动能级ν′的减小而增大,以春分时为例,它可使第1振动能级上的OH分子最大数密度和(1—0)带的最大辐射率增加约33%,第6振动能级上的最大数密度和(6—ν″)带的最大辐射率增加约7%,(1—0)带的辐射强度增加约30%,(6—ν″)带的强度增加约11%.该反应使各振动能级上分子数密度的高度分布剖面以及各振动带体辐射率的高度分布剖面变宽,最大数密度、最大发射率所处的高度下降1km左右.此外,该反应的影响程度随着原子氧密度的降低而增大,随着温度的升高而增大,并且在夏至时最大,在冬至时最小. 展开更多
关键词 OH夜气辉 数密度 振动能级 振动带强度
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中高层O_(2)A带夜气辉时空分布特征 被引量：1
8
作者 王维佳 罗海燕 +2 位作者 李志伟 熊伟 麻金继 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1-10,共10页
气辉是中高层大气的重要光化学现象,其中O_(2)A带(762 nm)气辉是进行中高层温度探测的最佳观测目标之一。基于Optical Spectrograph and InfraRed Imaging System(OSIRIS)在2008年间探测的O_(2)A带夜气辉辐亮度数据,研究了该气辉全球性... 气辉是中高层大气的重要光化学现象,其中O_(2)A带(762 nm)气辉是进行中高层温度探测的最佳观测目标之一。基于Optical Spectrograph and InfraRed Imaging System(OSIRIS)在2008年间探测的O_(2)A带夜气辉辐亮度数据,研究了该气辉全球性时空分布特征。对于夜气辉辐亮度在不同纬度带内的海拔-季度分布,研究结果表明,O_(2)A带夜气辉辐亮度的高值存在于海拔95 km附近,同时南北半球A带夜气辉辐亮度随季节的变化特征刚好相反,北半球辐亮度高值出现在第二、三季度,而南半球辐亮度高值出现在第一、四季度。另外,对于夜气辉辐亮度在不同季度的纬度-经度分布,发现O_(2)A带夜气辉在经向分布较均匀,而纬向分布波动较大。辐亮度高值所在的纬度区间在不同季度具有差异性。研究结果与相关文献相似,证明了本结果的正确性。同时,从气辉季度变化规律和影响因素的角度分析,推断夜气辉的分布具有周年往复的趋势。O_(2)A带夜气辉的时空分布特征对后续仪器设计的研究有重要意义。 展开更多
关键词 大气光学 O_(2)A带夜气辉 中高层 空间分布 时间分布
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