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CN-DARN高频雷达观测数据初步分析

李航 张佼佼 王玮 邓翔 蓝爱兰 张润芝 阎敬业 王赤

李航, 张佼佼, 王玮, 邓翔, 蓝爱兰, 张润芝, 阎敬业, 王赤. CN-DARN高频雷达观测数据初步分析[J]. 空间科学学报, 2025, 45(2): 266-276. doi: 10.11728/cjss2025.02.2024-0057
引用本文: 李航, 张佼佼, 王玮, 邓翔, 蓝爱兰, 张润芝, 阎敬业, 王赤. CN-DARN高频雷达观测数据初步分析[J]. 空间科学学报, 2025, 45(2): 266-276. doi: 10.11728/cjss2025.02.2024-0057
LI Hang, ZHANG Jiaojiao, WANG Wei, DENG Xiang, LAN Ailan, ZHANG Runzhi, YAN Jingye, WANG Chi. Preliminary Analysis of Observation Data by High Frequency Radars of the CN-DARN (in Chinese). Chinese Journal of Space Science, 2025, 45(2): 266-276 doi: 10.11728/cjss2025.02.2024-0057
Citation: LI Hang, ZHANG Jiaojiao, WANG Wei, DENG Xiang, LAN Ailan, ZHANG Runzhi, YAN Jingye, WANG Chi. Preliminary Analysis of Observation Data by High Frequency Radars of the CN-DARN (in Chinese). Chinese Journal of Space Science, 2025, 45(2): 266-276 doi: 10.11728/cjss2025.02.2024-0057

CN-DARN高频雷达观测数据初步分析

doi: 10.11728/cjss2025.02.2024-0057 cstr: 32142.14.cjss.2024-0057
基金项目: 国家自然科学基金项目(42188101, 42174210)和国家重点研发计划项目(2022YFF0504400)共同资助
详细信息
    作者简介:
    • 李航 男, 1999年3月出生于内蒙古包头市, 现为中国科学院国家空间科学中心博士研究生, 主要研究方向为电离层扰动、电离层不规则体等. E-mail: lihang@spaceweather.ac.cn
    通讯作者:
    • 张佼佼 女, 1986年8月出生于河北省邯郸市, 现为中国科学院国家空间科学中心研究员, 博士生导师, 主要研究方向为电离层扰动, 太阳风–磁层–电离层耦合, 灾害性空间天气对地效应等. E-mail: jjzhang@swl.ac.cn
  • 中图分类号: P352

Preliminary Analysis of Observation Data by High Frequency Radars of the CN-DARN

  • 摘要: 中国双极光雷达网(CN-DARN)分别在内蒙古自治区四子王旗、吉林省龙井市和新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州和静县布设了3站6部高频相干散射雷达. 四子王旗东雷达(SZE)、四子王旗西雷达(SZW)、龙井东雷达(LJE)、龙井西雷达(LJW)、和静东雷达(HJE)以及和静西雷达(HJW). 按照雷达站建设的时间线, 依次给出了各雷达在地磁平静期和磁暴期的观测结果, 并将雷达观测结果与国际上其他SuperDARN雷达, 例如佳木斯雷达(JME)、北海道雷达(HOK)等数据进行对比分析. 进一步, 利用磁暴期间全部北半球SuperDARN雷达观测数据获取北半球电离层对流图, 分析结果表明CN-DARN观测的等离子体对流符合磁暴期间电离层对流典型特征. 分析证实了CN-DARN高频雷达数据的有效性, 为后续中纬高频雷达数据的科学产出奠定了基础.

     

  • 图  1  SuperDARN北半球雷达分布(a)及加入CN-DARN后的SuperDARN北半球高频雷达分布(b)

    Figure  1.  SuperDARN radar distribution in the northern hemisphere (a) and high frequency radar distribution in the northern monitoring subsystem of CN-DARN (b)

    图  2  2023年2月和3月磁暴环电流指数变化情况

    Figure  2.  Changes of the Dst index in February and March 2023

    图  3  2023年2月5日 4台雷达不同波位观测参数的范围时间强度

    Figure  3.  Range-time-intensity plots of four radars in different beams on 5 February 2023

    图  4  2023年3月24日4台雷达不同波位观测参数的范围时间强度 (灰色部分为地面回波)

    Figure  4.  Range-time-intensity plots of four radars in different beams, the gray part is the ground scatter on 24 March 2023

    图  5  2023年3月24日雷达对流图. (a) 08:28 UT昏侧, (b) 18:58 UT晨侧

    Figure  5.  Convection maps of radars on 24 March 2023. (a) Evening side at 08:28 UT, (b) Morning side at 18:58 UT

    图  6  2023年8月和9月磁暴环电流指数变化情况

    Figure  6.  Changes of the Dst index in August and September 2023

    图  7  2023年8月12日 4台雷达不同波位观测参数的范围时间强度(灰色部分为地面回波)

    Figure  7.  Range-time-intensity plots of four radars in different beams, the gray part is the ground scatter on 12 August 2023

    图  8  2023年9月19日 6台雷达不同波位观测参数的范围时间强度 (灰色部分为地面回波)

    Figure  8.  Range-time-intensity plots of six radars in different beams, the gray part is the ground scatter on 19 September 2023

    图  9  2023年9月19日雷达对流图. (a) 15:04 UT昏侧, (b) 18:42 UT晨侧

    Figure  9.  Convection maps of radars on 19 September 2023. (a) Evening side at 15:04 UT, (b) morning side at 18:42 UT

    图  10  2023年11月磁暴环电流指数变化情况

    Figure  10.  Changes of the Dst index in November 2023

    图  11  2023年11月5日6台雷达不同波位观测参数的范围时间强度 (灰色部分为地面回波)

    Figure  11.  Range-time-intensity plots of six radars in different beams, the gray part is the ground scatter on 5 November 2023

    图  12  2023年11月5日雷达对流图. (a) 10:44 UT昏侧, (b) 17:30 UT晨侧

    Figure  12.  Convection maps of radars in 5 November 2023. (a) Evening side at 10:44 UT, (b) morning side at 17:30 UT

    表  1  CN-DARN六部雷达台站地理位置

    Table  1.   Six radars parameters of CN-DARN

    雷达名称 雷达代码 地理纬度/(º) 地理经度/(º) 海拔高度/m 地磁纬度/(º) 地磁经度/(º) 磁地方时(MLT) 雷达法向
    龙井东 LJE 42.8 129.4 323.1 37.0 –156.4 8.3 44.0
    龙井西 LJW 42.8 129.4 333.7 37.0 –156.4 8.3 –34.0
    四子王旗东 SZE 41.8 111.9 1445.9 37.2 –173.9 7.2 42.0
    四子王旗西 SZW 41.8 111.9 1444.7 37.2 –173.9 7.2 –36.0
    和静东 HJE 42.6 83.7 2820.5 38.8 157.1 5.2 39.0
    和静西 HJW 42.6 83.7 2820.5 38.8 157.1 5.2 –39.0
      地磁坐标为2022年1月1日00:00 UT时各台站AACGM坐标.
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-04-12
  • 修回日期:  2024-06-17
  • 网络出版日期:  2024-07-15

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