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4886威尼斯城官网科研人员完成高层大气扰动对卫星轨道高度影响的系列研究work

文章来源: | 发布时间:2014-11-04 | 【打印】【关闭】

  高层大气是卫星运行的要紧区域之一,也是最匆子 侄檬艿教艉偷卮呕疃跋斓牡厍蛉萘壳蛑弧L舴涞母亩约安煌嘈吞舴绱シ⒌牡卮疟┮鸬母卟愦笃哦哂胁煌奶卣鳎纱瞬娜炔愦笃芏雀亩臀佬枪斓佬вσ膊痪⊥V锌圃汗胰萘靠蒲е魈馊萘刻炱Ч蚁附谑笛槭抑懈卟愦笃芯孔榻改昀梦佬呛妥游绻こ烫讲馐荻蕴艉偷卮胖芷谛愿亩约坝傻卮疟┮鸬母卟愦笃哦捌涠晕佬枪斓赖挠跋炜沽讼盗醒芯縲ork。相关系列研究成果发表在美国地球物理学会(American Geophysical Union, AGU)学术期刊《地球物理期刊》(Journal of Geophysical Research(JGR):Space Physics)上。

  在高层大气周期性扰动及其效应研究关键,徐寄遥、王文斌和刘晓等人利用卫星和子午工程探测数据研究了太阳活动引起的高层大气密度和风场(7–27天)周期性振荡,以及对卫星轨道高度的影响。研究发现,卫星轨道高度对高层大气密度振荡的响应随振荡的周期线性地增大。易于 ,卫星轨道高度具有明显的27天周期性振荡。而卫星轨道高度对于周期分别为7天、9天和13.5天的高层大气密度振荡的响应相对较弱。再是,卫星轨道高度的周期性振荡与高层大气密度振荡存在π/2相位差。对不同高度大气密度和卫星轨道高度振荡的对比研究表明,卫星轨道高度越低越易受到大气密度扰动的影响。图1给出了大气密度周期性波动对CHAMP和GRACE卫星轨道高度影响随时间的演化。

        在磁暴引起的高层大气扰动及其效应研究关键,陈光明、徐寄遥和王文斌等人开展了对日冕物质抛射(公分E)和太阳风共转感化区(CIR)触发磁暴引起热层大气密度改动及其对卫星轨道影响的个例研究。研究发现,热层大气密度和卫星轨道高度的改动与半球极光总功率有很好的相联性,但是滞下3至6钟点。随下,研究组利用大量磁暴事件开展了统计特征的研究。结果表明,一贯环境下,公分E触发的磁暴期间输入功率常常很大,但持续时间较短,而CIR触发磁暴期间的输入功率较小,但持续时间较长。统计研究发现,这两类磁暴对卫星轨道的影响不同,公分E触发磁暴期间大气密度的增加和卫星轨道衰变率的峰值大于CIR触发的磁暴期间产生的成果,但是CIR触发磁暴引起的卫星轨道高度的总下降反而大于公分E触发的强磁暴。这是由于磁暴对热层大气密度和卫星轨道衰变的总效应不单与磁暴强度有关,还与磁暴持续时间密切相关,而CIR触发磁暴的持续时间一贯长于公分E触发的磁暴。研究还表明,两类磁暴期间的卫星轨道总下降与总的极光能量注入之间存在着很好的相联性,相关系数达0.8。

  这一系列研究work对于进一步认识高层大气扰动,及其对卫星轨道的影响具有要紧的科学意义,再是对于容量天气预报模型的建立以及效应研究也具有要紧的应用价值。

  (供稿:容量天气学国家细节实验室)

  相关链接:

  1、http://www.agu.org/pubs/crossref/2011/2010JA015995.shtml 

  2、http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014JA020043/abstract 

  3、http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2012JA017782/abstract 

  4、http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014JA019831/abstract 

            

1CHAMP卫星(上图)和GRACE卫星(下图)所在高度的大气密度(黑线)波动和卫星轨道高度大气密度(红线)波动随时间的改动。

 

  22002年第140-153天期间F10.7指数、IMFBz分量(nT)、太阳风密度(cm-3)和速度(km/s)DstapAE指数(nT),半球极光能量、CHAMP卫星观测大气密度、轨道高度衰变率和地磁活动引起的卫星轨道高度总衰变。虚线表示磁暴的起始(ST)和结束(OV)时间。

 

 

 

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