低频波论文-魏超

低频波论文-魏超

导读:本文包含了低频波论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:超低频波,偏振态,径向波,环向波

低频波论文文献综述

魏超[1](2019)在《地球内磁层中超低频波的观测研究》一文中研究指出本论文基于多卫星探测方法首先对2015年9月1日的超低频波动事件进行了观测研究,之后又对2016年1月25日和2月22日的两个超低频波动事件进行多事例研究,论文分为四大部分。第一部分为引言,首先介绍了磁层的基本结构,然后介绍了磁层中的超低频波动,包括超低频波的来源及分类、径向波模与环向波模的区别以及激发波动的内部源和外部源,然后又介绍了该领域的研究历史与现状,接着又介绍了MMS、RBSP、THEMIS的卫星计划,最后为本论文的章节安排。第二部分为具体的观测事件的分析研究。这部分首先展示了RBSP、MMS、THEMIS、GOES卫星的观测概况,多颗卫星都在2015年8月31日的23:00 UT到9月1日的18:00 UT之间观测到了超低频波动的信号。然后介绍了这些卫星观测到的波动在空间的分布情况,在8月31日的23:00 UT到9月1日的02:30 UT之间,RBSP-B、THEMIS-A、GOES-13初次观测到的波的分布是全球性的,在9月1日的06:00 UT到18:00 UT之间,RBSP和MMS-1又观测到的波的分布转变为局限在有限的L和MLT的范围内。这部分最后介绍了该超低频波动的性质,包括偏振特性、谐波模式以及波数的大小。在波动发生期间,该波动的偏振态随着时间发生变化,随着比值|Ba|/|Br|从最初的0.82减小到最后的0.13,该波动由最初的混合波变成了最后的较纯的径向超低频波。通过MMS-1的磁场(Br)和电场(Ea)的时间序列的相位差,确定该事件为二次径向谐波。通过对MMS的叁颗卫星的波形采用timing分析的方法确定该波动事件的方位角波数为-232。第叁部分研究了激发波动的自由能。激发波动的自由能不仅可以由bump-on-tail的离子分布提供也可以由向地的等离子体径向密度梯度提供。通过比较_(?W)~(?1))|_,和_(dW?L)~(dL?1))|_(,(2)的绝对值大小来研究究竟是哪种机制起作用或者说究竟是哪种机制起主导作用。在RBSP连续观测数据的四轨中有叁轨的数据都表明向地的等离子体径向密度梯度对波动的激发起主导作用。等离子体径向密度梯度的值有时为正有时为负,而负的等离子体径向密度梯度提供了激发波动所需要的自由能,正的等离子体径向密度梯度会抵消由bump-on-tail的离子分布(_(?W)~(?1))|_,>0)提供的自由能。第四部分又利用RBSP和MMS的联合观测研究了2016年1月25日和2月22日的两个超低频波动事件。这两个事件都发生在磁暴的恢复相后期,波动分布在晨侧和正午之间的区域。RBSP观测到的两次波动都发生在低L-shell(4.7-5.8),MMS观测到的两次波动都发生在高L-shell(8.0-14.2)。在高L-shell,超低频波偏振以环向波为主,沿磁力线方向为基频谐波。在低L-shell,超低频波偏振以径向波为主,沿磁力线方向为二次谐波。本文利用多卫星联合观测深入研究波动的激发机制,研究结果对我们理解超低频波的产生与传播以及超低频波动对辐射带和环电流动力学的影响具有重要意义。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)》期刊2019-06-01)

廖洪涛,肖天贵,魏微,柳晓庆[2](2019)在《东亚梅雨季低频波波包传播特征》一文中研究指出利用1976-2016年41 a NCEP/NCAR再分析日平均资料和中国2426站20~20时日降水量资料,使用带通滤波以及波包传播的诊断方法分析了10~20 d低频波波包分布和传播特征,并进一步研究了典型梅雨异常年(1998年和2002年)梅雨季低频扰动能量的传播特征,提高对10~20 d低频扰动能量的认识,进而提高中期延伸期的天气预报水平。研究表明,南半球低频波波包值高于北半球;低频波波包呈经向传播,冬季低频波波包高值中心基本位于高纬度地区,到了夏季,高纬度地区低频波波包向低纬度赤道方向移动。梅雨典型异常年波包的纬向和经向传播表明,丰梅年长江中下游地区扰动能量纬向上主要受来自太平洋中部西传累积的影响,经向上受来自蒙古高原向南传播累积的影响。枯梅年则正好相反。(本文来源于《成都信息工程大学学报》期刊2019年02期)

闫景鹏[3](2018)在《东亚梅雨季低频波波包传播特征》一文中研究指出东亚季风与我国降水的多寡密切相关,东亚地区副热带高压的移动能显着影响江淮流域降水,并且与西太平洋副高的低频振荡有关,因此,从系统移动尤其是能量传播角度研究东亚梅雨季的特征就显得十分重要。本文利用1976-2016年41年NCEP/NCAR再分析日平均资料和我国2426个气象站20-20时日降水量资料,使用带通滤波以及波包传播的诊断方法分析10-20d低频波波包分布和传(本文来源于《第35届中国气象学会年会 S7 东亚气候、极端气候事件变异机理及气候预测》期刊2018-10-24)

欧阳新艳,宗秋刚,J.Bortnik,王永福,P.J.Chi[4](2018)在《DEMETER卫星观测的顶部电离层中夜侧超低频波研究》一文中研究指出本研究利用DEMETER卫星数据中心提供的卫星坐标系DC/ULF频段的电场波形和朗缪尔探针观测的电子密度数据。首先将电场叁分量从卫星坐标系转换至局地地磁坐标系,得到电场的径向分量(E_r),方位向分量(E_(phi))和平行分量(E_(B0))。由于DC/ULF频段的电场迭加于大尺度、缓慢变化的V′B电场之上。本文使用~200 s的滑动平均得到电场的DC和更低频的成分,再用原始数据扣除这些成分从而突出Pc3-4/Pi2频率范围内的小尺度扰动。电子(本文来源于《中国地震学会地震电磁学专业委员会2018年学术研讨会暨地震电磁探测新技术进展与应用研讨会论文摘要集》期刊2018-09-03)

李仁康,陈涛,王乃权,吴晗[5](2017)在《超低频波粒相互作用分析器》一文中研究指出地球磁层的超低频(ULF)波是导致能量带电粒子快速加速的主要原因,同时这些粒子又可以使ULF波发生阻尼,它们之间的相互作用的过程可以通过星载仪器来定量观测.作者根据波与粒子相互作用的原理,结合中高轨道叁维空间电场测量系统DC和低频部分的频率响应特点,设计了一种针对ULF波的波-粒相互作用分析器,并进行了模拟实验和验证.该仪器具有快速、精确、结构简单的特点,在中高轨道卫星观测时能对ULF波与粒子的相互作用的过程进行实时的定量测量.(本文来源于《地球物理学报》期刊2017年07期)

李仁康[6](2017)在《磁层叁维电场仪及超低频波粒相互作用分析器设计》一文中研究指出空间电磁环境是重要的空间环境背景参量,同时电磁场的扰动也与各种空间天气事件紧密联系。发展空间电场探测手段,探测空间电场及电磁波的变化特征,准确测量空间电场,是等离子体动力学研究、气象研究以及地震预报的迫切需要。本研究的主要目的就是要研究磁层叁维电场仪的核心技术,为我国今后卫星星载电场仪的研制提供坚实的基础,并在此基础上提出超低频波粒相互作用分析器的设计。本文主要工作有:1、针对具体的合声波、EMIC波、ULF波和更低频率波的交流电场以及DC电场的测量需求,设计并制作了了电场仪信号处理系统,包括前置放大电路,信号滤波电路,电场信号差分电路,对每一部分电路设计做了模拟仿真,制作了相应的电路板,进行了电路板调试,给出了具体的测试结果。2、制作了电场仪伸杆电子系统,包括为了减小耦合电阻而给探头施加偏置电流(BIAS)的电路,以及为了减小光电流干扰的Usher和Guard电压偏置电路,并结合FPGA的控制,进行了传感器测试诊断(Sensor Diagnostic Test,SDT)功能的演示,确定电场仪探头最佳工作点。3、制作了电场仪的电源系统,包括数字电源、模拟电源的设计和工程实现,做了仿真测试和PCB板上调试,测量了各个电源的纹波,结果显示各电源能够满足设计需求,当然,要获得更加稳定的电源还需要进一步的优化设计。4、定量计算了球形电场仪探头分别在电离层、磁层两种等离子体环境中的耦合电压及耦合电阻大小;定量计算了给球形探头施加偏置电流在提高电场测量精度、减小测量误差方面的意义;定量计算了密度梯度和温度梯度对电场测量结果的影响;定量计算了运算放大器的输入阻抗以及电场仪探头与周围等离子体的耦合阻抗对测量结果的影响。计算结果表明,给球形电场仪探头施加一定的偏置电流,可以减小探头与等离子体之间的耦合电阻,减小由于密度梯度以及温度梯度等因素引起的测量误差,提高测量的准确性;选择输入阻抗较大的前置放大器,或者选择直径较大的探头,增加探头与等离子体之间的耦合电容,都能有效的提高电场测量精度;而通过增加探头伸杆的长度,可以减小由于等离子体德拜半径过大和尾迹效应引起的测量误差。5、设计了超低频波粒相互作用分析器原理模块,对仪器的每个功能模块进行了建模及测试,根据测试结果,进行了相关的误差分析。本文的创新点有:1、针对研究合声波、emic波、ulf波和更低频率波的交流电场以及dc电场与粒子相互作用过程的需求,设计了能准确测量叁维电场超低频及准直流部分的双旋转平面电场测量方案,制作了相应的原理模块设计。该测量方案克服了目前空间电场仪无法准确测量超低频和准直流电场的缺点,能真正意义上实现对超低频和准直流叁维电场的准确测量。2、在准确测量超低频和准直流叁维电场的前提下,原创性地提出了超低频波粒相互作用分析器的设计,这种分析器能测量emic波、ulf波和更低频率波的交流电场以及dc电场与粒子的微观相互作用过程,能准确给出该过程中单位时间内的能量传输率。3、文中关于球形电场仪探头与等离子体之间耦合阻抗的大小以及偏置电流的施加在提高测量精度方面的定量分析方法和具体步骤,为今后的工程设计和数据标定分析奠定了理论基础。最后在总结和展望部分,指出本文中的设计在将来科学观测任务中的实际指导意义及应用方向,并且给出了后续的一些研究计划,包括进一步将整个系统工程化,以及对超低频波粒相互作用分析器的改进方向。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)》期刊2017-06-01)

付强[7](2016)在《叁成分等离子体低频波》一文中研究指出在空间环境中,物质主要以等离子体态存在。同时,除了电子和质子这两种成分外,人们在日地空间环境观测到的等离子体中还含有带电重粒子成分,如氧、镁、氦、尘埃颗粒等。重带电粒子的存在会明显地影响等离子体内波动的性质。因而,对多成分特别是叁成分等离子体波的研究是很有必要的。本硕士学位论文利用叁流体理论分析了在包含电子、质子和重粒子叁种成分的等离子体中低频波动模式的色散关系和电磁特性,并且给出了叁成分冷等离子体波完整的解析色散关系方程以及电磁特性关系。本文依据各个模式波相速度的不同,将叁支等离子体波分别归类为快模式波、中间模式波和慢模式波。在含有电子、质子和带正电重离子的等离子体中,当波是准平行传播时,快模式波与中间模式波相互作用,并且随着传播角度的增大,两支波逐渐分开。但是在含有电子、质子和带负电的尘埃粒子等离子体中,这两支波一直是相互独立的。对于准平行传播的快模式波和中间模式波,电磁偏振随着波数的增大由线偏振变为圆偏振,而且随着传播角度的增加,对应于圆偏振波的波数范围逐渐缩小。本文给出一个电磁偏振转换点的波数位置,并且发现当重粒子带有正电荷时快模式波和中间模式波在此特殊波数附近发生电磁偏振极性反转、以及当重粒子为带负电尘埃颗粒时快模式波和中间模式波的电磁偏振会明显变化。另外,在等离子体波准垂直传播的条件下,本文发现了叁个波模在准垂直传播角度下新的共振频率并给出完整的解析表达式。这些共振频率的大小与波的传播角度、重粒子的成分浓度以及电子、质子和重粒子之间的质量比密切相关。此外,本文还利用求矩阵方程特征值的方法,求出了热的叁成分等离子体波色散关系的数值解。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2016-06-01)

[8](2016)在《汪毓明教授:超低频波对辐射带高能电子加速效应证实》一文中研究指出中国科学技术大学地球和空间科学学院汪毓明教授领导的日地物理研究组与其合作者,利用美国国家航空航天局的范艾伦探测器高分辨率数据,首次证实了全球范围内超低频波对辐射带高能电子的径向扩散加速过程。国际着名学术期刊《自然—通讯》近日在线发表了这一研究成果。范艾伦辐射带是指近地空间中环绕地球的两层巨型"轮胎状"的高能粒子辐射层。外辐射带包含大量速度接近光速、能量高(本文来源于《计量与测试技术》期刊2016年01期)

吴长锋,杨保国[9](2015)在《超低频波对辐射带高能电子加速效应证实》一文中研究指出科技日报讯 (吴长锋 通讯员杨保国)中国科学技术大学地球和空间科学学院汪毓明教授领导的日地物理研究组与其合作者,利用美国国家航空航天局的范艾伦探测器高分辨率数据,首次证实了全球范围内超低频波对辐射带高能电子的径向扩散加速过程。国际着名学术期刊《自然—(本文来源于《科技日报》期刊2015-12-29)

何兆国[10](2015)在《内磁层低频波和能量粒子动力学过程研究》一文中研究指出地磁扰动期间内磁层中存在复杂而剧烈的能量粒子动态演化,这些过程往往会导致许多空间天气灾害效应,严重威胁着在轨航天器、卫星通讯和导航系统。因此,内磁层中动力学过程研究具有重要的科学和现实意义。波粒相互作用被认为是导致内磁层中动态演化的重要物理机制。内磁层中存在各种频率不同,性质各异的电磁波,如哨声模合声波、嘶声波和电磁离子回旋波等。在不同程度的地磁扰动下,电磁波的强度、空间分布等会发生较大变化,所以我们有必要对它们的激发、增长过程进行研究。本论文主要针对内磁层中电磁离子回旋波的激发和波粒相互作用驱动的高能电子的损失与加速进行研究。电磁离子回旋波从观测形态上可以分为宽带的非相干波和上升调的相干电磁波。首先,我们利用RBSP卫星的观测数据分析了2013年10月10日宽带非相干电磁离子回旋波事件,并对地磁指数、热质子的注入、温度各向异性、背景磁场等参数进行观测。通过电磁波线性激发理论,发现这样的等离子体和背景磁场条件有利于波的增长。此结果表明亚暴期间大量注入至环电流区域的各项异性热质子和迅速减小的背景磁场激发了此事件中的电磁离子回旋波。其次,我们利用Cluster卫星观测到3个上升调相干电磁离子回旋波事件,其中两个事件位于内磁层夜侧的磁赤道附近,一个事件位于昏侧较高纬度区域。根据观测数据,我们得到研究所依赖的参数,并把这些参数输入至相干波的非线性增长模型来模拟上升调电磁离子回旋波频率随时间的变化。通过直接对比模拟和观测的扫频率,发现二者符合度较高。此工作结果为上升调电磁离子回旋波的非线性增长理论提供更好、更全面的观测依据。地磁扰动期间,辐射带高能电子通量呈现出显着的变化。RBSP卫星于2013年3月15日磁暴期间观测到夜侧外辐射带区域高能电子(>900 ke V)通量的减小,并同时观测到强烈的电磁离子回旋波。低高度轨道NOAA-19卫星的数据也显示在对应的空间位置有明显的高能电子沉降,并且其沉降电子的能量在电磁离子回旋波与其发生共振的能量范围内。计算和观测结果表明电磁离子回旋波是驱动其中高能电子损失的重要原因。另外,2002年1月10日至14日亚暴和磁暴期间,LANL和GOES-10同步轨道卫星观测到50–225 ke V电子迅速注入至辐射带区域,而高能(>0.6 Me V)电子通量在恢复相过程中大幅度上涨。同时当Cluster卫星飞越外辐射带夜侧区域时观测到较强的合声波波动。根据观测数据,我们利用STEERB模型模拟了有种子电子注入和无注入两种情况下合声波驱动的高能电子通量演化,结果显示有注入时通量上升幅度是无注入时的30倍。此工作表明种子电子的注入协同合声波对电子的加速作用对辐射带中高能电子通量上升产生重要影响。以上工作为已有的理论提供了更加深入全面的支持,并加深了我们对内磁层动力学过程的理解。(本文来源于《中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)》期刊2015-04-01)

低频波论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用1976-2016年41 a NCEP/NCAR再分析日平均资料和中国2426站20~20时日降水量资料,使用带通滤波以及波包传播的诊断方法分析了10~20 d低频波波包分布和传播特征,并进一步研究了典型梅雨异常年(1998年和2002年)梅雨季低频扰动能量的传播特征,提高对10~20 d低频扰动能量的认识,进而提高中期延伸期的天气预报水平。研究表明,南半球低频波波包值高于北半球;低频波波包呈经向传播,冬季低频波波包高值中心基本位于高纬度地区,到了夏季,高纬度地区低频波波包向低纬度赤道方向移动。梅雨典型异常年波包的纬向和经向传播表明,丰梅年长江中下游地区扰动能量纬向上主要受来自太平洋中部西传累积的影响,经向上受来自蒙古高原向南传播累积的影响。枯梅年则正好相反。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

低频波论文参考文献

[1].魏超.地球内磁层中超低频波的观测研究[D].中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心).2019

[2].廖洪涛,肖天贵,魏微,柳晓庆.东亚梅雨季低频波波包传播特征[J].成都信息工程大学学报.2019

[3].闫景鹏.东亚梅雨季低频波波包传播特征[C].第35届中国气象学会年会S7东亚气候、极端气候事件变异机理及气候预测.2018

[4].欧阳新艳,宗秋刚,J.Bortnik,王永福,P.J.Chi.DEMETER卫星观测的顶部电离层中夜侧超低频波研究[C].中国地震学会地震电磁学专业委员会2018年学术研讨会暨地震电磁探测新技术进展与应用研讨会论文摘要集.2018

[5].李仁康,陈涛,王乃权,吴晗.超低频波粒相互作用分析器[J].地球物理学报.2017

[6].李仁康.磁层叁维电场仪及超低频波粒相互作用分析器设计[D].中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心).2017

[7].付强.叁成分等离子体低频波[D].南京信息工程大学.2016

[8]..汪毓明教授:超低频波对辐射带高能电子加速效应证实[J].计量与测试技术.2016

[9].吴长锋,杨保国.超低频波对辐射带高能电子加速效应证实[N].科技日报.2015

[10].何兆国.内磁层低频波和能量粒子动力学过程研究[D].中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心).2015

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