高緯極區(qū)電離層非相干散射功率譜的模擬.pdf

1、本文根據(jù)非相干散射理論，對處于非平衡態(tài)下的高緯極區(qū)電離層等離子體的非相干散射功率譜進行了一系列的理論及實驗研究?，F(xiàn)有的非相干散射雷達都是采用標準的麥克斯韋分布來分析和處理雷達數(shù)據(jù)，然而事實上，高緯極區(qū)電離層等離子體由于粒子沉降，雙流不穩(wěn)定性等，以及人工加熱電離層使得電離層等離子體偏離了平衡態(tài)，從而導致采用非相干散射雷達反演得到的一系列電離層等離子體參數(shù)存在一定的誤差，甚至錯誤。由此可見，作為研究工作的基礎(chǔ)，非麥克斯韋分布的高緯極區(qū)電離層

2、非相干散射譜的模擬，將為提高非相干散射雷達反演精度提供強有力的理論支持。本文基于非相干散射探測的基本原理及歐洲非相干散射雷達的基本狀況，主要開展了如下工作： 第一，根據(jù)非相干散射理論，研究了處于平衡態(tài)（麥克斯韋分布）下由多種離子成分組成的電離層非相干散射功率譜。 第二，從波爾茲曼方程出發(fā)，給出了離子分布函數(shù)在弛豫碰撞模型下的積分解，環(huán)形分布以及廣義正交多項式解，并根據(jù)得到的非麥克斯韋分布的離子分布函數(shù)對非相干散射功率譜進

3、行了模擬。 第三，基于在高緯極區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)的離子聲波增強這一現(xiàn)象（NEIALsNatural Enhanced Ion Acoustic lines），采用場向電流不穩(wěn)定性，離子-離子雙流不穩(wěn)定性，以及朗謬爾參量衰減理論對這一現(xiàn)象進行了理論上的討論分析。 第四，闡述了EISCAT的數(shù)據(jù)處理及分析軟件的使用，以發(fā)生離子聲波增強時的EISCAT觀測數(shù)據(jù)為例，分析了發(fā)生離子聲波增強時的功率譜的特征，對非平衡態(tài)下的電離層等離子體參