王琛
- 作品数：2 被引量：5H指数：1
- 供职机构：武汉大学电子信息学院空间物理系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 大功率电波加热电离层中热自聚焦不稳定性的理论研究和数值模拟被引量：5
- 2015年
- 本文首先从电子密度及电子温度的输运方程和考虑自作用时的电磁波波动方程出发,利用简正模展开的方法推导出泵波在反射区域激发出热自聚焦不稳定性（thermal self-focusing instabilities,TSFI）所需电场阈值以及其增长率的完整数学表达式,并估算了TSFI激发阈值及所对应的有效辐射功率（ERP）的量级.随后利用三维垂直加热的理论模型,结合国际参考电离层（IRI-2012）和中性大气模型（MSIS-E-00）给出的背景参数,数值模拟了大功率高频泵波加热电离层时泵波反射区域电子密度及电子温度因TSFI而产生的变化及发展的过程,并对比分析了不同背景参数对较热效果的影响.结果表明：当高频泵波的加热阈值达到或超过百毫伏每米的量级时,即可激发TSFI,发展出大尺度电子密度及温度不均匀体,这些不均匀体内的密度耗空约为4%~10%,而电子温度剧烈增长,到达背景温度值的1.6~2.1倍;且在相当的加热条件下,背景电子温度越低、电子密度越小,加热效果越显著;电子密度及电子温度的扰动幅度随着加热时间的推移而逐渐减小,即扰动逐渐趋于饱和,且电子温度要快于电子密度达到饱和状态.本文还对泵波反射高度处的电子密度及电子温度变化率进行采样并求得其功率谱密度,分析结果表明：TSFI发展出的大尺度不均匀体满足幂律谱结构,谱指数随着加热的进行逐渐趋于稳定,白天与夜间的幂律谱指数区别不大,但电子密度与电子温度的幂律谱有所区别.
- 王琛周晨赵正予张援农杨许铂
- 关键词：功率谱
- 大功率泵波调制电离层中热自聚焦不稳定性激发大尺度场向密度不均匀体的数值模拟
- 本文首先基于射线追踪的方法构建了三维垂直及斜向的电离层加热数模型,并引入国际参考电离层(IRI-2012)及中性大气(MSIS-E-00)模型作为背景参数,模拟中低纬地区典型电离层背景条件下垂直及斜向加热过程中泵波反射区...
- 王琛周晨赵正予刘默然
- 关键词：电离层功率谱密度
- 文献传递
