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基于各向异性分布的非相干散射雷达谱仿真 预览 被引量:1
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作者 徐彬 王占阁 +2 位作者 许正文 吴健 薛昆 《空间科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期710-716,共7页
基于离子在加热条件下呈现各向异性分布的假设,建立离子声波激发条件下非平衡态的三维离子速度分布函数模型,给出任意视线方向上非相干散射谱的计算方法,分析幅度修正因子、离子声速粒子组分、雷达波束方向与磁场方向夹角及温度各向异... 基于离子在加热条件下呈现各向异性分布的假设,建立离子声波激发条件下非平衡态的三维离子速度分布函数模型,给出任意视线方向上非相干散射谱的计算方法,分析幅度修正因子、离子声速粒子组分、雷达波束方向与磁场方向夹角及温度各向异性对功率谱的影响.研究结果可以解释离子线谱超过一个量级的幅度增强现象和上行离子线强于下行离子线的不对称现象,对加热强扰动电离层条件下的等离子体参数反演具有重要意义. 展开更多
关键词 各向异性分布 离子声波激发 非相干散射谱 离子体参数反演
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高纬极区电离层离子声波谱线增强事件的研究 预览
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作者 薛昆 许正文 +5 位作者 吴健 张雅彬 徐彬 赵海生 马征征 谢守志 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期344-350,共7页
通过对子午扫描光度计以及欧洲斯瓦尔巴特群岛非相干散射雷达2004年1月22日的数据分析,发现非相干散射谱中出现的离子声波谱线增强发生在红色极光散射的区域内或附近,光学数据表明红色极光散射强度范围为4~32kR,而在发生离子声波谱线... 通过对子午扫描光度计以及欧洲斯瓦尔巴特群岛非相干散射雷达2004年1月22日的数据分析,发现非相干散射谱中出现的离子声波谱线增强发生在红色极光散射的区域内或附近,光学数据表明红色极光散射强度范围为4~32kR,而在发生离子声波谱线的自然增强现象时红色极光散射强度水平高于15kR.因此,极光粒子沉降与离子声波谱线增强具有一定的相关性.基于场向电流不稳定性模型,对发生离子声波谱线增强的雷达数据进行了分析,反演得到的场向电流量级达到了mAm-2量级.进一步采用修正的场向电流不稳定解释离子声波谱线时,由于场向热流的引入,反演得到的场向电流会变的更大. 展开更多
关键词 离子声波谱线的自然增强 场向电流密度 非相干散射谱 非相干散射雷达
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高纬极区离子速度分布函数多项式解及非相干散射谱计算 预览 被引量:1
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作者 薛昆 许正文 +1 位作者 吴健 张雅彬 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期424-437,共14页
为更准确描述高纬极区电离层离子分布函数,分别采用弛豫碰撞模型和麦克斯韦分子碰撞模型描述玻耳兹曼方程的碰撞项,通过求解两种模型下的输运方程,分别得到两种模型基于麦克斯韦分布下离子分布函数的13矩近似和基于双麦克斯韦分布下离... 为更准确描述高纬极区电离层离子分布函数,分别采用弛豫碰撞模型和麦克斯韦分子碰撞模型描述玻耳兹曼方程的碰撞项,通过求解两种模型下的输运方程,分别得到两种模型基于麦克斯韦分布下离子分布函数的13矩近似和基于双麦克斯韦分布下离子分布函数的16矩近似.进一步根据Sheffield理论,利用两种模型下离子分布函数的13矩和16矩近似,计算了非相干散射谱,并对结果进行对比分析.结果表明,相对于弛豫碰撞模型,麦克斯韦分子碰撞模型能更好地描述电离层E层中离子与中性成分的相互作用.相对于离子分布函数的13矩近似,16矩近似更适合描述由于电场增加导致的离子温度各向异性特征. 展开更多
关键词 输运方程 麦克斯韦分子碰撞模型 驰豫碰撞模型 离子分布函数 非相干散射谱
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Incoherent scatter spectra due to HF heating in the low ionosphere region
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作者 Bin Xu (1) ZhenSen Wu (1) +1 位作者 Jian Wu (2) Kun Xue (1) 《中国科学:技术科学英文版》 SCIE EI CAS 2009年第4期1112-1116,共5页
The electron velocity distribution function and the incoherent scatter spectra during ionospheric heating in low ionosphere region are presented with consideration of the elastic collision between electrons and neura... The electron velocity distribution function and the incoherent scatter spectra during ionospheric heating in low ionosphere region are presented with consideration of the elastic collision between electrons and neural particles and the excitation of rotation energy level. The effects of pump frequency and electric fields on the spectra are discussed. With the increase of electric field, the non-Maxwellian feature is enhanced, and with the increase of heating frequency, the non-Maxwellian feature is weak- ened. The non-Maxwellian factor will bring a large error in ionosphere parameters, which must be con- sidered in the inversion. 展开更多
关键词 INCOHERENT SCATTER SPECTRA non-Maxwellian distribution IONOSPHERIC HEATING
16-Moment Approximation for Ion Velocity Distribution and its Application in Calculations of Incoherent Scatter Spectra
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作者 薛昆 郭立新 +2 位作者 吴健 徐彬 房朝峰 《等离子体科学和技术:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2009年第2期152-158,共7页
<正> A sixteen moment approximation based on a bi-Maxwellian that contains the stresstensor and the heat flow vector is applied to describe the ion velocity distribution which influencesthe incoherent scatter sp... <正> A sixteen moment approximation based on a bi-Maxwellian that contains the stresstensor and the heat flow vector is applied to describe the ion velocity distribution which influencesthe incoherent scatter spectra.A discussion is made about the effects on the incoherent scatterspectra caused by different values of the normalized perpendicular drift velocity D,aspect angleφ between the magnetic field and the line-of-sight direction,and the ratio α of the ion-neutralcollision to ion cyclotron frequency.Numerical results show that the shifting and asymmetryof incoherent scatter spectra appear parallel to E x B and E as the normalized perpendiculardrift velocity D increases due to the ion drift velocity,the stress tensor and the heat flow vectorrespectively.However,the spectrum is always typically double-humped Maxwellian parallel toB.The ion velocity distribution is more distorted from the Maxwellian as the aspect angle φincreases from 0° to 90°,and consequently the incoherent scatter spectra is no longer typicallydouble-humped Maxwellian.As a increases,the ion velocity distribution becomes Maxwellianand the incoherent scatter spectra become typically double-humped Maxwellian even with a largevalue of the normalized perpendicular drift velocity D.It is reasonable to use the sixteen-momentapproximation to describe the non-Maxwellian plasma characterized by the large temperatureanisotropy. 展开更多
关键词 离子漂移速度 散射光谱 速度分布 计算结果 非相干 逼近 麦克斯韦 应用
离子分布函数的20矩近似在非相干散射谱中的应用 预览 被引量:5
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作者 薛昆 郭立新 +2 位作者 吴健 徐彬 房朝峰 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2009年第4期 878-886,共9页
根据Grad理论,以麦克斯韦分布函数为基,将离子分布函数展成20矩近似的形式,讨论了黏滞张量项与热流项对离子分布函数的影响.在电场比较弱的情况下,沿着E×B和E的方向上,热流矢量项和黏滞张量项是可以分别忽略掉的.离子温度... 根据Grad理论,以麦克斯韦分布函数为基,将离子分布函数展成20矩近似的形式,讨论了黏滞张量项与热流项对离子分布函数的影响.在电场比较弱的情况下,沿着E×B和E的方向上,热流矢量项和黏滞张量项是可以分别忽略掉的.离子温度的各向异性特征和分布函数的不对称性是由黏滞项和热流项引起的.利用Sheffield理论计算得到了非相干散射谱,并对13矩近似和20矩近似得到的非相干散射谱进行了对比.在电场比较弱的情况下,这两种近似基本一致,而当电场增强时,热流张量项的贡献变得很明显,温度各向异性的特征加剧.此时与13矩近似相比较,20矩近似能够更加准确地描述以温度各向异性为特性的非麦克斯韦分布等离子体. 展开更多
关键词 20矩近似 非相干散射谱 非麦克斯韦分布 非相干散射雷达
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利用含纯增长模式线的异常非相干散射谱反演扰动电子温度 预览
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作者 李海英 孔鹏飞 +1 位作者 徐彬 吴振森 《电子与信息学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1499-1504,共6页
基于平衡态非相干散射理论的GUISDAP程序包在拟合含有纯增长模式线的非相干散射功率谱及反演加热扰动电离层参量中存在严重误差,该文提出一种以未加热时刻的电离层参量为先验信息,利用最小二乘法搜寻最佳高斯峰描述纯增长模式线来修正... 基于平衡态非相干散射理论的GUISDAP程序包在拟合含有纯增长模式线的非相干散射功率谱及反演加热扰动电离层参量中存在严重误差,该文提出一种以未加热时刻的电离层参量为先验信息,利用最小二乘法搜寻最佳高斯峰描述纯增长模式线来修正实测非相干散射谱,并使用电子超高斯分布的非相干散射理论拟合修正后非相干散射谱来反演获取加热扰动电子温度的方法。通过将该方法用于分析2010年秋季我国在挪威开展的电离层加热实验数据表明:利用该方法对含纯增长模式线的实测谱修正拟合后获得的电子温度比未加热时刻提高约800 K左右,增幅比例约13%~50%,该结果与现有文献报道的电离层加热引起的电子温度增幅范围吻合较好。结论表明该方法适用于基于含纯增长模式线的非相干散射谱反演扰动电离层参量。 展开更多
关键词 电离层加热 异常非相干散射谱 超高斯分布 电子温度
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