导读:本文包含了流星雷达论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:中频雷达,流星观测,流星分布
流星雷达论文文献综述
蔡冰,徐轻尘,胡雄[1]（2019）在《廊坊中频雷达流星观测及初步结果》一文中研究指出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97～115 km高度范围内,平均高度为106.5 km,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.(本文来源于《空间科学学报》期刊2019年06期）
易稳[2]（2018）在《基于流星雷达的中间层—低热层天气与气候现象的研究》一文中研究指出中间层-低热层(Mesosphere and Low Thermosphere,MLT)是地球中性大气到电离大气的过渡区域。低层大气产生的各种大气波动可以上传至中间层-低热层区域,并且将动量和能量释放到该区域,造成中间层-低热层大气背景风场、温度和密度等的变化。同时,太阳活动产生的能量也可以通过地球磁层-热层-电离层系统传递到中间层-低热层大气中,引起有趣的日地耦合现象。通过对中间层-低热层大气风场、温度、压力和密度以及气辉等进行观测,对深入了解地球不同大气层之间的耦合起着至关重要的作用。长期以来对中间层-低热层大气的探测一直是大气探测技术中的难题,由于探测数据的缺乏,使得对该区域了解仍然较少。在此背景下,本文先利用流星雷达观测数据反演了中间层-低热层大气温度和密度,然后通过反演的大气密度和温度,研究了中间层-低热层大气中短期的天气现象和长期的气候现象。本论文主要研究内容可以概括为以下五个方面:利用低纬度昆明流星雷达观测数据反演了中间层顶90千米处的大气密度。流星雷达大气密度与 SABER(Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry)卫星观测的大气密度吻合较好。同时,与MSIS(Mass Spectrometer and Incoherent Scatter)模式大气密度表现出相似的季节变化。低纬度地区中间层顶大气密度主要表现为周年振荡,在冬季达到最大值,夏季出现最小值。通过流星雷达反演大气密度与流星峰值高度密度方法对比发现,流星峰值高度除了受大气密度影响外,还受流星速度的影响。因此,我们通过线性模型得到了流星峰值高度变化中的大气密度分量和流星速度分量。发现1千米/秒的流星速度变化可以造成约0.42千米的流星峰值高度变化。此外,也发现流星速度修正后的流星峰值高度与流星雷达大气密度存在很高的相关性,一方面表明流星速度修正后的流星峰值高度可以更加有效指示中间层顶大气密度季节变化,另一方面也证明了流星雷达反演的大气密度的准确性。另外,为了计算流星雷达反演大气密度的误差,我们利用昆明两台流星雷达共同观测的流星,通过对比统计两台流星雷达观测双极扩散系数和流星峰值高度,首次实现了对流星雷达双极扩散系数和流星峰值高度的误差估计,其中流星双极扩散系数的相对误差低于5%,而流星峰值高度的绝对误差小于0.2千米,相对误差小于6%。利用昆明流星雷达观测数据反演了低纬度中间层顶大气温度。流星雷达大气温度与SABER卫星观测的大气温度吻合较好。低纬度地区中间层顶大气温度在冬季出现最大值,夏季出现最小值,并且在每年春季4月份出现明显的增温。通过谱分析发现低纬度地区大气温度主要表现为周年振荡、半年振荡、准90天和120天振荡。通过昆明流星雷达温度和SABER卫星温度对比发现,昆明流星雷达温度误差不超过±4 K。另外,利用Lee et al.(2016)提出的流星半宽度(full width at half maximum,FWHM)方法得到低纬度中间层顶大气温度,与温度梯度方法得到的大气温度以及SABER温度都存在较为明显的差异,表明流星半宽度方法存在纬度差异。最后,我们利用南极Davis站和北极Svalbard和Troms(?)站流星雷达超过一个11年太阳活动周观测数据,通过温度梯度方法反演了中间层顶大气温度,并与Aura/MLS卫星大气温度吻合的很好,表明流星雷达反演大气温度方法拥有较高的精确度和时间分辨率,进一步验证了流星雷达反演大气温度技术的适用性。利用全球低中高纬度的共9台流星雷达的观测数据,分别是南极地区Davis站(68.6°S,77.9°E)以及北极地区的 Svalbard 站(78.3°N,16°E)和 Troms(?)站(69.6°N,19.2°E)流星雷达,北半球中纬度地区漠河站(53.5°N,122.3°E)、北京站(40.3°N,116.2°E)和武汉站(30.6°N,114.4°E)流星雷达,以及低纬度地区昆明(25.6°N,108.3°E)、富克站(19.5°N,109.1°E)和 Darwin 站(12.3°S,130.5°E)流星雷达多年的观测数据,反演了全球低中高纬度中间层顶90千米处的中性大气密度。对比发现流星雷达大气密度与MLS卫星大气密度吻合较好。通过分析了全球多纬度地区中间层顶大气密度的季节变化,我们发现南极地区中间层顶大气密度主要表现为周年振荡,在春末的11月达到最大值,冬季7月份达到最小值。北极地区中间层顶大气密度主要表现为周年振荡和较弱的半年振荡,在春季达到最大值,夏季达到最小值。南北两极大气密度季节变化表现出较为明显的季节不对称性。此外,北半球中间层顶大气密度的季节变化存在明显的纬度特征。高纬度地区主要表现为周年振荡,随着纬度降低到中纬度,半年振荡逐渐增强,而周年振荡减弱。由中纬度向低纬度变化,大气密度半年振荡逐渐减弱,到低纬度表现为周年振荡,低纬度地区中间层大气密度也存在较弱的季节内振荡,但是大气密度整体季节变化幅度较小。流星雷达大气密度和MSIS模式大气密度对比发现,MSIS模式大气密度在南极地区与流星雷达观测较为接近。而在北半球高纬度和中纬度地区则存在较为明显的差异。在低纬度地区MSIS大气密度的年变化基本能够接近观测结果,但是MSIS模式不能反映出低纬度中间层大气中的较为丰富的季节内振荡。利用南极地区Davis站(68.6°S,77.9°E)流星雷达2004年8月～2016年的观测数据,反演的南极地区中间层中性大气密度,并且首次发现了南极地区中间层顶大气密度在第23和24太阳活动周衰弱期中存在明显的9、6.75和13.5天的周期变化。同时,相似的周期变化也存在于同时期的太阳风速度和地磁活动中。通过周期谱分析发现大气密度中的这些周期变化与太阳风高速流和重现性地磁活动都存在明显的关系。在我们研究工作之前,中间层大气温度和密度中的这些周期性变化通常被认为是由低层大气行星波(周期为2～20天)上传而引起的。然而我们的发现则为极区中间层大气中的类似大气行星波周期变化提供了一种新的解释,同时也揭示了一种新的地球中间层大气和太阳高层大气耦合的新现象。进一步研究发现,中间层大气密度的变化与地磁活动极光电急流指数(Auroral Electrojet index,AE)存在很强的负相关,即地磁活动增强或者高能粒子沉降时,极区中间层大气密度是下降的,而地磁活动平静期,极区中间层大气密度相对地磁活动活跃期是增加的。利用南极地区Davis站(68.6°S,77.9°E)和北极地区Svalbard站(78.3°N,16°E)和 Troms(?)站(69.6°N,19.2°E),北半球中纬度地区漠河站(53.5°N,122.3°E)和北京站(40.3°N,116.2°E)流星雷达观测数据反演的极区和中纬度地区中间层大气密度。首次发现了极区和中纬度地区中间层大气密度对地磁活动的响应。我们通过观测发现,磁暴期间南北极地区的中间层大气密度都出现了明显的降低,而且中间层大气密度变化还可以从极区延伸至较高纬度的中纬度地区。通过统计分析发现磁暴期间极区中间层大气密度降低超过了 10%,而较高纬度的中纬度中间层大气密度降低也超过5%。磁暴期间,极区中间层大气密度出现如此大降低,并且可以影响到中纬度地区,表明磁暴期间的高能粒子沉降到中间层区域,可以有效改变中间层中性大气,进而可能改变极区中间层大气环流和中间层大气动力学变化。另外,我们通过对比流星雷达观测和MSIS模式大气密度在磁暴期间的变化,发现观测和模式存在较为明显的差异,表明极区中间层对磁暴的响应机理仍不清楚,这些新的观测发现都对目前中间层-低热层大气模式的提出了新的挑战。在本论文中,我们先从流星雷达的大气密度和温度反演技术出发,利用多台流星雷达系统观测数据成功的反演了中间层-低热层大气密度和温度。在发展流星雷达探测技术的同时,也丰富了中间层-低热层大气的观测手段。另外,利用流星雷达反演的大气密度和温度,发现并研究了中间层-低热层存在一些新的天气和气候现象,这进一步加深了地球不同大气层之间耦合的了解。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01）
吴金鑫,黄开明,张绍东,Liu,Alan[3]（2017）在《Andes上空中间层和低热层中大气周日潮的流星雷达观测研究》一文中研究指出利用Andes(30.3°S,70.7°W)流星雷达2010年1月1日~2014年3月21日的观测数据,研究了中间层和低热层(mesosphere and lower thermosphere,MLT)区域水平背景风场、周日潮汐以及周日潮汐与行星波之间的相互作用;并与模式结果进行了比较。多年观测结果表明,在80~100 km高度,月平均经向风场在5~8月份是南向风,在10~2月份是北向风,其变化范围在~(-1)1~13 m·s~(-1)间,明显比HWM-07模式计算的月平均值-4~6 m·s~(-1)范围大;观测的月平均纬向风场全年主要以东向风为主,只有少数月份的少数高度为西向风,风速范围为~(-1)4~32 m·s~(-1),比模式计算的月平均值-20~37 m·s~(-1)变化范围略小。观测和GSWM-00模式给出的周日潮汐月平均振幅时空分布都呈现双峰结构,观测的最大峰值出现在3月份,经向和纬向分量月平均振幅峰值分别为51 m·s~(-1)和44 m·s~(-1),次峰出现在9月份,经向和纬向分量月平均振幅次峰值分别为40~37 m·s~(-1)。模式计算的经向和纬向月平均振幅峰值约为观测值的2倍,且峰值出现的时间也比观测值晚1~2个月。这些研究结果表明,模式对南半球月平均风场和周日潮汐的描述,与实际观测值间存在明显差异,还需要加强对南半球的观测研究,来不断提高和完善目前的模式。此外,我们的研究显示,在MLT区域,由于周日潮汐和行星波都比较强,周日潮汐能与不同周期的行星波相互作用,产生新的谱成分,从而导致潮汐发生短期变化。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2017年17期）
潘凌云[4]（2017）在《宽带流星雷达硬件系统的设计与实现》一文中研究指出流星雷达技术用于流星观测始于上世纪30年代,当时流星雷达主要用于研究流星天文学。随着科学技术的不断发展,流星雷达系统也在不断更新换代,应用方面也逐渐由最初的流星观测拓展至流星雨的观测、流星速度的观测和流星区大气动力学的研究。到上世纪90年代末,国外的流星雷达研制已经日臻完善,其中澳大利亚研制的流星雷达尤为突出,它采用最新的全天空流星雷达技术,可获得流星区大气动力学的各种参量。2000年以后,我国一些地区虽然引进了流星雷达,如武汉、昆明、叁亚等,并且利用观测数据取得了流星天文学、大气动力学等方面的研究成果。然而,目前国内仍没有自主研发的流星雷达设备。因而本文首次开展了国内流星雷达研制的工作,完成了宽带流星雷达硬件系统的整体设计和实现,并使用该雷达做了初步的实验和数据分析。首先,介绍了激励源中常用几种频率合成方法,使用直接数字频率合成(DDS)技术作为发射系统的激励源。发射系统以DDS芯片AD9958为核心,设计工作频段为30MHz-100MHz,结合雷达系统的探测指标,选用了二相编码调制信号作为发射波形设计,给出了软硬件实现的方法,并对DDS输出信号进行了调整,使得其输出能满足功放单元的需求且抑制了信号的失真以及谐波干扰。其次,完成了宽带流星雷达接收系统的设计。在分析了接收系统的几个重要指标后,接收系统采用数字中频结构,并对该结构展开了整体设计和实现,包括了模拟接收前端电路、模数转化器、数字下变频、数据传输以及通道校准的设计和实现,并对灵敏度、动态范围、增益等指标进行了测试,测试结果表明该接收系统满足设计指标。最后,利用发射系统和接收系统进行了闭环实验和开环实验。其中,开环实验分别使用互补码和巴克码进行了探测,并对探测的流星回波进行了初步分析,获取了流星的速度大小、位置以及空间分布情况。实验结果验证了流星雷达的正确性和可行性。综上所述,本文首次开展了国内的流星雷达硬件系统的研制,实现的雷达具有工作频带宽(可覆盖目前国外流星雷达的所有工作频段)、控制参数可灵活配置等特点。尽管初步实验结果验证了流星雷达设计的可行性和正确性,但该系统仍需根据未来长期观测中的问题进行参数的调整和进一步完善。(本文来源于《武汉大学》期刊2017-04-01）
陈金松,许莉莉,马春波,李娜,林乐科[5]（2016）在《基于全天空流星雷达测量动量通量的新方法》一文中研究指出全天空流星雷达是新一代的流星雷达,可以接收流星余迹反射的无线电波,目前主要应用于探测流星烧蚀区域的大气风场进而研究该区域的大气动力学.文中利用全天空流星雷达,基于Hocking提出的测量重力波动量通量的新方法来研究昆明地区的大气环境参数——重力波的动量通量.由于采样时间间隔的不同,该方法仍存在争议.本文主要利用昆明站工作频率为37.5 MHz的全天空流星雷达测得的流星数据来验证采样时间对重力波动量通量取值的影响,同时利用工作频率分别为37.5 MHz、53.1 MHz的全天空流星雷达在2014年9月份观测的数据对该方法进行了对比分析,结果表明:采样时间间隔的选取对重力波动量通量的取值有很大影响;在合适的采样时间间隔内利用全天空流星雷达测量重力波的动量通量的新方法是可行的.(本文来源于《电波科学学报》期刊2016年06期）
许莉莉,马春波,陈金松,李娜,林乐科[6]（2016）在《基于全天空流星雷达测量动量通量的新方法》一文中研究指出全天空流星雷达是新一代的流星雷达,可以接收流星余迹反射的无线电波,目前主要应用于探测流星烧蚀区域的大气风场进而研究该区域的大气动力学。文章利用全天空流星雷达,基于Hocking提出的测量重力波动量通量的新方法来研究昆明地区的大气环境参数——重力波的动量通量。由于采样间隔的不同,该方法仍存在争议。文中主要利用昆明站工作频率为37.5 MHz的全天空流星雷达测得的流星数据来验证采样时间对重力波动量通量取值的影响,同时利用工作频率分别为37.5 MHz、53.1 MHz的全天空流星雷达在2014年9月份观测的数据对该方法进行了对比分析,结果表明:采样时间间隔的选取对重力波动量通量的取值有很大影响;在合适的采样时间间隔内利用全天空流星雷达测量重力波的动量通量的新方法是可行的。(本文来源于《信息通信》期刊2016年06期）
薄超,顾红,苏卫民,陈金立[7]（2015）在《天波雷达欠密度流星余迹干扰抑制算法》一文中研究指出针对欠密度流星余迹干扰严重影响天波超视距雷达(OTHR)目标检测的问题,提出了欠密度流星余迹干扰抑制算法。应用二进小波变换(DWT)计算流星余迹干扰的位置,并将该位置的回波数据组成3阶Hankel张量;采用高阶正交迭代(HOOI)算法和总体最小二乘(TLS)算法,抑制张量中的噪声分量和求解流星余迹干扰参数,解得流星余迹干扰的时域回波数据;从回波数据中去除流星余迹干扰,得到干扰抑制后的时域回波数据。与现有流星余迹干扰抑制算法相比,该方法提高了目标的信杂噪比(SCNR)。(本文来源于《兵工学报》期刊2015年05期）
薄超,顾红,苏卫民,陈金立[8]（2015）在《天波雷达欠密度流星余迹干扰抑制算法》一文中研究指出针对欠密度流星余迹干扰影响天波超视距雷达目标检测的问题,提出了基于总体最小二乘旋转不变估计信号参数(Total Least Squares-Estimating Signal Parameter via Rotational Invariance Techniques TLS-ESPRIT)的欠密度流星余迹干扰抑制算法.首先应用复数据经验模式分解估算流星余迹干扰的位置,并将该位置的回波数据组成Hankel矩阵,然后采用TLS-ESPRIT方法求解Hankel矩阵,解得流星余迹干扰的时域回波,最后从回波数据中去除流星余迹干扰的时域回波,得到流星余迹干扰抑制后的回波数据.与现有流星余迹抑制算法相比,该方法减少了流星余迹干扰的残余和提高了目标的信杂比(SCNR).(本文来源于《电波科学学报》期刊2015年01期）
余优,万卫星,宁百齐,刘立波,胡连欢[9]（2014）在《MLT区域潮汐的流星雷达观测及子午剖面风场映射研究》一文中研究指出基于中国科学院地质与地球物理研究所(IGGCAS)新建成的横跨中低纬区域的流星雷达子午链的风场观测数据,采用Fourier分量拟合(FFT)和Hough模分解(HMD)两种方法,给出了北半球MLT潮汐的纬度变化、高度变化、逐日变化和年变化等基本特征:周日、半日潮汐分别在低纬、中纬台站起主导作用,在观测区域具有峰值结构;不同频率的潮汐成分具有较强的季节依赖性;周日、半日和8小时潮汐主导模为某一阶对称模,分别为(1,1)模、(2,4)模和(3,5)模,(2,3)模和(3,3)模分别对半日潮汐和8小时潮汐也有重要的贡献;不同频率潮汐成分各阶模的主导作用也存在季节依赖性。首次利用多台站的同步观测数据验证了经典潮汐理论在MLT区域的适用性,并在经典潮汐理论的框架下,提出了一种潮汐数据处理的映射方法,使用IGGCAS流星雷达子午链的观测获得了MLT区域水平风场的子午剖面,构建了一个MLT区域风场潮汐波模式由此给出了北半球中、低纬120°E子午面MLT区域潮汐风场的纬度、高度和时间叁维分布。(本文来源于《2014年中国地球科学联合学术年会——专题29：空间天气与人类活动论文集》期刊2014-10-20）
易稳,陈金松,马春波,李娜,赵振维[10]（2014）在《昆明全天空流星雷达观测中高层大气温度》一文中研究指出利用昆明电波观测站(25.6°N,103.8°E)两台不同工作频率的全天空流星雷达在2011年特殊联合观测试验期间的数据,基于Hocking的方法利用不同的温度梯度,在确定了昆明地区中层顶位于流星峰值高度之上的情况下,反演了昆明地区上空88 km和85 km高度的大气温度,并与Aura卫星观测的温度进行比较.对比研究发现,两台流星雷达可以分别正确获得88 km和85 km高度的大气温度,但其中由全球温度梯度模式反演得到的大气温度与卫星观测温度相关性不是很好,而利用卫星观测的温度梯度,两台雷达反演出的大气温度与卫星观测温度存在很好的相关性.结果表明了准确的温度梯度在流星雷达观测大气温度过程中是至关重要的.(本文来源于《地球物理学报》期刊2014年08期）
流星雷达论文开题报告
（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：
中间层-低热层(Mesosphere and Low Thermosphere,MLT)是地球中性大气到电离大气的过渡区域。低层大气产生的各种大气波动可以上传至中间层-低热层区域,并且将动量和能量释放到该区域,造成中间层-低热层大气背景风场、温度和密度等的变化。同时,太阳活动产生的能量也可以通过地球磁层-热层-电离层系统传递到中间层-低热层大气中,引起有趣的日地耦合现象。通过对中间层-低热层大气风场、温度、压力和密度以及气辉等进行观测,对深入了解地球不同大气层之间的耦合起着至关重要的作用。长期以来对中间层-低热层大气的探测一直是大气探测技术中的难题,由于探测数据的缺乏,使得对该区域了解仍然较少。在此背景下,本文先利用流星雷达观测数据反演了中间层-低热层大气温度和密度,然后通过反演的大气密度和温度,研究了中间层-低热层大气中短期的天气现象和长期的气候现象。本论文主要研究内容可以概括为以下五个方面:利用低纬度昆明流星雷达观测数据反演了中间层顶90千米处的大气密度。流星雷达大气密度与 SABER(Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry)卫星观测的大气密度吻合较好。同时,与MSIS(Mass Spectrometer and Incoherent Scatter)模式大气密度表现出相似的季节变化。低纬度地区中间层顶大气密度主要表现为周年振荡,在冬季达到最大值,夏季出现最小值。通过流星雷达反演大气密度与流星峰值高度密度方法对比发现,流星峰值高度除了受大气密度影响外,还受流星速度的影响。因此,我们通过线性模型得到了流星峰值高度变化中的大气密度分量和流星速度分量。发现1千米/秒的流星速度变化可以造成约0.42千米的流星峰值高度变化。此外,也发现流星速度修正后的流星峰值高度与流星雷达大气密度存在很高的相关性,一方面表明流星速度修正后的流星峰值高度可以更加有效指示中间层顶大气密度季节变化,另一方面也证明了流星雷达反演的大气密度的准确性。另外,为了计算流星雷达反演大气密度的误差,我们利用昆明两台流星雷达共同观测的流星,通过对比统计两台流星雷达观测双极扩散系数和流星峰值高度,首次实现了对流星雷达双极扩散系数和流星峰值高度的误差估计,其中流星双极扩散系数的相对误差低于5%,而流星峰值高度的绝对误差小于0.2千米,相对误差小于6%。利用昆明流星雷达观测数据反演了低纬度中间层顶大气温度。流星雷达大气温度与SABER卫星观测的大气温度吻合较好。低纬度地区中间层顶大气温度在冬季出现最大值,夏季出现最小值,并且在每年春季4月份出现明显的增温。通过谱分析发现低纬度地区大气温度主要表现为周年振荡、半年振荡、准90天和120天振荡。通过昆明流星雷达温度和SABER卫星温度对比发现,昆明流星雷达温度误差不超过±4 K。另外,利用Lee et al.(2016)提出的流星半宽度(full width at half maximum,FWHM)方法得到低纬度中间层顶大气温度,与温度梯度方法得到的大气温度以及SABER温度都存在较为明显的差异,表明流星半宽度方法存在纬度差异。最后,我们利用南极Davis站和北极Svalbard和Troms(?)站流星雷达超过一个11年太阳活动周观测数据,通过温度梯度方法反演了中间层顶大气温度,并与Aura/MLS卫星大气温度吻合的很好,表明流星雷达反演大气温度方法拥有较高的精确度和时间分辨率,进一步验证了流星雷达反演大气温度技术的适用性。利用全球低中高纬度的共9台流星雷达的观测数据,分别是南极地区Davis站(68.6°S,77.9°E)以及北极地区的 Svalbard 站(78.3°N,16°E)和 Troms(?)站(69.6°N,19.2°E)流星雷达,北半球中纬度地区漠河站(53.5°N,122.3°E)、北京站(40.3°N,116.2°E)和武汉站(30.6°N,114.4°E)流星雷达,以及低纬度地区昆明(25.6°N,108.3°E)、富克站(19.5°N,109.1°E)和 Darwin 站(12.3°S,130.5°E)流星雷达多年的观测数据,反演了全球低中高纬度中间层顶90千米处的中性大气密度。对比发现流星雷达大气密度与MLS卫星大气密度吻合较好。通过分析了全球多纬度地区中间层顶大气密度的季节变化,我们发现南极地区中间层顶大气密度主要表现为周年振荡,在春末的11月达到最大值,冬季7月份达到最小值。北极地区中间层顶大气密度主要表现为周年振荡和较弱的半年振荡,在春季达到最大值,夏季达到最小值。南北两极大气密度季节变化表现出较为明显的季节不对称性。此外,北半球中间层顶大气密度的季节变化存在明显的纬度特征。高纬度地区主要表现为周年振荡,随着纬度降低到中纬度,半年振荡逐渐增强,而周年振荡减弱。由中纬度向低纬度变化,大气密度半年振荡逐渐减弱,到低纬度表现为周年振荡,低纬度地区中间层大气密度也存在较弱的季节内振荡,但是大气密度整体季节变化幅度较小。流星雷达大气密度和MSIS模式大气密度对比发现,MSIS模式大气密度在南极地区与流星雷达观测较为接近。而在北半球高纬度和中纬度地区则存在较为明显的差异。在低纬度地区MSIS大气密度的年变化基本能够接近观测结果,但是MSIS模式不能反映出低纬度中间层大气中的较为丰富的季节内振荡。利用南极地区Davis站(68.6°S,77.9°E)流星雷达2004年8月～2016年的观测数据,反演的南极地区中间层中性大气密度,并且首次发现了南极地区中间层顶大气密度在第23和24太阳活动周衰弱期中存在明显的9、6.75和13.5天的周期变化。同时,相似的周期变化也存在于同时期的太阳风速度和地磁活动中。通过周期谱分析发现大气密度中的这些周期变化与太阳风高速流和重现性地磁活动都存在明显的关系。在我们研究工作之前,中间层大气温度和密度中的这些周期性变化通常被认为是由低层大气行星波(周期为2～20天)上传而引起的。然而我们的发现则为极区中间层大气中的类似大气行星波周期变化提供了一种新的解释,同时也揭示了一种新的地球中间层大气和太阳高层大气耦合的新现象。进一步研究发现,中间层大气密度的变化与地磁活动极光电急流指数(Auroral Electrojet index,AE)存在很强的负相关,即地磁活动增强或者高能粒子沉降时,极区中间层大气密度是下降的,而地磁活动平静期,极区中间层大气密度相对地磁活动活跃期是增加的。利用南极地区Davis站(68.6°S,77.9°E)和北极地区Svalbard站(78.3°N,16°E)和 Troms(?)站(69.6°N,19.2°E),北半球中纬度地区漠河站(53.5°N,122.3°E)和北京站(40.3°N,116.2°E)流星雷达观测数据反演的极区和中纬度地区中间层大气密度。首次发现了极区和中纬度地区中间层大气密度对地磁活动的响应。我们通过观测发现,磁暴期间南北极地区的中间层大气密度都出现了明显的降低,而且中间层大气密度变化还可以从极区延伸至较高纬度的中纬度地区。通过统计分析发现磁暴期间极区中间层大气密度降低超过了 10%,而较高纬度的中纬度中间层大气密度降低也超过5%。磁暴期间,极区中间层大气密度出现如此大降低,并且可以影响到中纬度地区,表明磁暴期间的高能粒子沉降到中间层区域,可以有效改变中间层中性大气,进而可能改变极区中间层大气环流和中间层大气动力学变化。另外,我们通过对比流星雷达观测和MSIS模式大气密度在磁暴期间的变化,发现观测和模式存在较为明显的差异,表明极区中间层对磁暴的响应机理仍不清楚,这些新的观测发现都对目前中间层-低热层大气模式的提出了新的挑战。在本论文中,我们先从流星雷达的大气密度和温度反演技术出发,利用多台流星雷达系统观测数据成功的反演了中间层-低热层大气密度和温度。在发展流星雷达探测技术的同时,也丰富了中间层-低热层大气的观测手段。另外,利用流星雷达反演的大气密度和温度,发现并研究了中间层-低热层存在一些新的天气和气候现象,这进一步加深了地球不同大气层之间耦合的了解。
（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。
流星雷达论文参考文献
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