留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

电离层H2O释放扰动效应的数值模拟研究

高泽 方涵先 汪四成

高泽, 方涵先, 汪四成. 电离层H2O释放扰动效应的数值模拟研究[J]. 空间科学学报, 2017, 37(1): 39-49. doi: 10.11728/cjss2017.01.039
引用本文: 高泽, 方涵先, 汪四成. 电离层H2O释放扰动效应的数值模拟研究[J]. 空间科学学报, 2017, 37(1): 39-49. doi: 10.11728/cjss2017.01.039
GAO Ze, FANG Hanxian, WANG Sicheng. Numerical Simulation of Ionospheric Disturbance Effects by Chemical H2O Release[J]. Journal of Space Science, 2017, 37(1): 39-49. doi: 10.11728/cjss2017.01.039
Citation: GAO Ze, FANG Hanxian, WANG Sicheng. Numerical Simulation of Ionospheric Disturbance Effects by Chemical H2O Release[J]. Journal of Space Science, 2017, 37(1): 39-49. doi: 10.11728/cjss2017.01.039

电离层H2O释放扰动效应的数值模拟研究

doi: 10.11728/cjss2017.01.039
基金项目: 

国家自然科学基金项目资助(40505005)

详细信息
    通讯作者:

    高泽,E-mail:gaoze_mail@163.com

    方涵先,E-mail:fanghxp@163.com

  • 中图分类号: P352

Numerical Simulation of Ionospheric Disturbance Effects by Chemical H2O Release

  • 摘要: 为充分研究化学物质在电离层释放的扰动效应和后期发展效果,基于化学物质在电离层的扩散模型、化学反应和电离层扩展F的控制模型,通过电离层H2O的释放,研究电子e,H2O,O+和H2O+共4种粒子的分布状态,分析点源、多源和线源释放对电离层的扰动效果,比较不同高度、不同量和不同时间释放的影响结果,模拟夜间释放后期所激发的扩展F发展差异.结果表明,H2O在电离层释放后,能有效耗散背景电子形成空洞,O+和H2O+数密度呈椭圆形分布;点源、多源和运动目标线源等不同释放方式对电离层的扰动效果不同,证实了人工影响一定形态和区域电离层的可能性;H2O释放扰动幅度,低层大于高层,白天强于夜晚,释放量越多扰动越突出;夜间化学释放能激发扩展F,并且释放量越多,激发效果越好.

     

  • [1] MENDILLO M. Ionospheric holes:a review of theory and recent experiments[J]. Adv. Space. Res.,1998, 8(1):51-62.
    [2] CHOUEIRI E Y, ORAEVSKY V N, DOKUKIN V S, et al. Observations and modeling of neutral gas relea-ses from the APEX satellite[J]. J. Geophys. Res., 2001, 106:25673-25681
    [3] HUANG Y, SHI J M, YUAN Z C. Ionosphere electron density depletion caused by chemical release[J]. Chin. J. Geophys., 2011, 54(1):1-5(黄勇, 时家明, 袁忠才. 释放化学物质耗空电离层电子密度的研究[J]. 地球物理学报, 2011, 54(1):1-5)
    [4] HUANG Yong, SHI Jiaming, YUAN Zhongcai. Comparison of ionosphere modification by different chemicals release[J]. Chin. J. Space Sci., 2012, 32(1):33-39(黄勇, 时家明, 袁忠才. 释放不同化学物质对电离层扰动的对比[J]. 空间科学学报, 2012, 32(1):33-39)
    [5] HUANG Wengeng, GU Shifen. Ionospheric disturbances produced by artificially chemical releases[J]. Chin. J. Spa-ce Sci., 2005, 25(4):254-258(黄文耿, 古士芬. 化学物质释放人工改变电离层[J]. 空间科学学报, 2005, 25(4):254-258)
    [6] HUANG Wengeng, GU Shifen. Artificially created airglow by neutral gas release[J]. Chin. J. Space Sci., 2006, 26(2):81-85(黄文耿, 古士芬. 中性气体释放人工产生气辉[J]. 空间科学学报, 2006, 26(2):81-85)
    [7] HU Yaogai, ZHAO Zhengyu, ZHANG Yuannong. Ionospheric disturbances produced by chemical releases at different release altitudes[J]. Acta Phys. Sin., 2010, 59(11):8293-8303(胡耀垓, 赵正予, 张援农. 几种典型化学物质的电离层释放效应研究[J]. 物理学报, 2010, 59(11):8293-8303)
    [8] HU Y G, ZHAO Z Y, XIANG W, et al. Morpholo-gical control of artificial ionospheric hole and its short-wave propagation effects[J]. Acta Phys. Sin., 2011, 60(9):099402(胡耀垓, 赵正予, 项薇, 等. 人工电离层洞形态调制及其对短波传播的影响[J]. 物理学报, 2011, 60(9):099402)
    [9] HU Yaogai, ZHAO Zhengyu, ZHANG Yuannong. Ionospheric disturbances produced by chemical releases and the resultant effects on short-wave ionospheric propagation[J]. J. Geophys. Res., 2011, 116:A07307
    [10] HU Y G, ZHAO Z Y, ZHANG Y N. Ionospheric disturbances produced by chemical releases at different release altitudes[J]. Acta Phys. Sin., 2013, 62(20):209401(胡耀垓, 赵正予, 张援农. 不同释放高度的化学物质的电离层扰动特性[J]. 物理学报, 2013, 62(20):209401)
    [11] WANG S C, FANG H X. Numerical simulation of artificially initiating spread-F in lower and mid-1atitudes by chemical release[J]. Chin. J. Geophys., 2013, 56(9):2906-2911(汪四成, 方涵先. 化学物质释放激发中低纬扩展F的数值模拟[J]. 地球物理学报, 2013, 56(9):2906-2911)
    [12] SULTAN P J. Chemical Release Experiments to Induce F Region Ionospheric Plasma Irregularities at the Magnetic Equator[D]. Boston:Boston University, 1994
    [13] BERNHARDT P A. Three-dimensional, time-dependent modeling of neutral gas diffusion in a nonuniform, che-mically reactive atmosphere[J]. J. Geophys. Res., 1979, 84:793-780
    [14] MENDILLO M, SEMETER J, NOTO J. Finite Ele-ment Simulation (FES):a computer modeling technique for studies of chemical modification of the ionosphere[J]. Adv. Space Res., 1993, 13:55-64
    [15] KOLOMⅡTSEV O P, RUZHIN Y Y, EGOROV L B, et al. Ionosphere plasma holes-modeling and diagnostic[J]. Phys. Chem. Earth, 1999, 24(4):393-399
    [16] BERNHARDT P A. A critical comparison of ionospheric depletion chemicals[J]. J. Geophys. Res., 1987, 92:4617-4628
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  933
  • HTML全文浏览量:  25
  • PDF下载量:  890
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-01
  • 修回日期:  2016-10-24
  • 刊出日期:  2017-01-15

目录

    /

    返回文章
    返回