利用流量回波高度研究中性大气密度和温度的变化
流星尾迹大部分是出现在距离地面80~100km左右的中层顶区域，流星的产生是由于宇宙中的陨石和尘埃与大气层发生摩擦产生，陨石和尘埃玉大气层的燃烧气化形成一团等离子柱，就是我们人眼睛看到的流星。地面上的大型雷达发射信号可以收集到等离子柱的运动信息，再进行数据处理，我们可以利用这些信息做很多的科学研究。探测高层大气的变化是一个重要而富有挑战性的问题，在流星峰的高度由流星雷达观测到的变化应该在流星消融区含有中性密度信息，在这项工作中，我收集了近20年的武汉的流星雷达观测数据来完成这项工作，收集了流量峰高度的时间分布图，利用正态分布假设，通过对流星雷达回波高度分布的最小二乘法拟合确定了流星峰高度，研究流星峰值高度与季节性变化，利用流星回波高度研究当地的大气密度变化和温度变化情况。 电离层是地球离化的中性大气层，属于高层大气层的一部分，在该区域存在着大量的自由电子，自由电子的运动可以影响到无线电波的传播。电离层作为高层大气的一部分，近年来通过对高层大气层不断地的研究探索，人们愈加发现高层大气电离层在气象问题方面起到相当重要的影响作用。本文所介绍的流星雷达是研究探索该区域大气参数的重要工具之一，流星雷达在大气风场、潮汐波、行星波以及高层大气的密度温度等参数的探测研究中发挥着非常重要的作用，因此可以利用流星雷达收集到的流星尾迹的运动规律研究中高层大气的很多大气参数，本文的目的是利用流星雷达来研究中层顶附近的密度和温度的变化规律，这只是流星雷达作用的一部分。流星体主要是在高层大气的中层顶附近燃烧气化，并且以双极扩散的形式在大气中运动扩散，形成流星尾迹，利用流星雷达所检测到的流星尾迹运动规律以及出现高度和扩散时间，可以拟合出该区域大气层的双极扩散系数，双极扩散系数与大气的温度和密度存在着一定的相关关系，进而反推出高层大气的密度和温度等各项参数。 通过研究，流星尾迹形成以后主要以双极扩散形式扩散，利用流星雷达所检测到的流星尾迹的运动规律，我们可以研究该区域的大气的双极扩散系数，流星雷达可以准确计算出流星尾迹出现区域的双极扩散系数（Da），利用流星尾迹得到的双极扩散系数的数据，进一步可以得到了双极扩散系数与高度的经验关系：h和Da关系式，经过计算在所有月份，双极扩散系数的标高大约为6－8km，比CIRA-86模式给出的大气气压标高要偏大1－1.5km。在第四章和第五章，我们推过理论知识的推导和计算，分析出利用流星雷达提供的数据计算出中层顶附近的温度、压强、密度以及标高等参数的方法，画出武汉中层顶附近的温度密度压强年变化和短期变化图，分析和推测了中层顶附近中性大气参数的年变化和短期波动。 总之，本文的工作，对了解武汉中层顶附近大气压强密度变化、大气温度变化特征，以及MLT区风场对低电离层的影响具有重要意义。
大气密度;大气温度;流量回波高度;双极扩散系数
武汉纺织大学
硕士
电子科学与技术
赵光欣
2019
中文
P352
2020-03-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）