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基于经验正交分析法的暴时热层大气密度时空分布规律
  • ISSN号:0001-5733
  • 期刊名称:《地球物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:P356[天文地球—空间物理学;天文地球—地球物理学]
  • 作者机构:[1]中国科学院空间科学与应用研究中心,北京100190, [2]北京航天飞行控制中心,北京100094, [3]中国科学院大学,北京100049, [4]航天飞行动力学技术重点实验室,北京100094
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11173005,11073047,11203003),国家重点基础研究发展计划(973计划)(201lcbsll406),航天飞行动力学技术重点实验室开放课题基金(2012AFDl026)共同资助.
中文摘要:

本文选取2002--2006年期间的36个强磁暴为研究对象,对CHAMP卫星加速度仪反演的实测大气密度进行经验正交分解,研究暴时热层大气密度的纬度分布特征,以及大气密度与ap指数、Dst指数的关系.结果表明,大气密度的纬度分布与季节相关,夏季半球的密度大于冬季半球,春秋季节南北半球的大气密度几乎对称分布;春秋季节白天大气密度在低纬地区呈现出赤道密度异常结构,在中高纬地区密度随纬度增加而减小,夜间则呈现抛物线的形状,赤道附近密度值最小.大气密度的纬度分布特征在若干天内具有良好的稳定性,发生时间相近的磁暴事件,纬度分布曲线非常相似,并且暴前与暴时的纬度分布变化不大.相关性分析表明,大气密度滞后ap指数2~6h,相对Dst指数平均提前0~1h,对磁暴的响应速度在日照区比在阴影区快,大气密度与ap指数、Dst指数具有较好的相关性.

英文摘要:

The Empirical Orthogonal Function (EOF) analysis has been applied to study the thermospheric density at 400 km height with accelerometer data from CHAMP satellite during geomagnetic storm from 2002--2006. The global latitudinal distribution of thermospheric density on storm-time is investigated. Additionally, the relations of density and ap index, as well as Dst index are analyzed. The results show that thermospheric density has strong seasonal dependence in latitude variation. Summer hemisphere density is larger than that in winter hemisphere,whereas in spring and autumn density is symmetrical in northern and southern hemisphere. On the dayside of spring and autumn, there exists a structure of double crests at low latitude which is known as Equatorial Mass density Anomaly (EMA). Moreover, at mid- and high-latitude, density decreases as the latitudes change from low to high. On the night side, density distribution has a profile of parabola with the minimum amplitude near equator. The characteristic of density latitudinal distribution is steady in several days, which leads to similar distribution curves of different storms occurring at close times. Furthermore, the variation of density latitudinal distribution from pre-storm to storm time is small. By correlation analysis it is found that the change of density lags behind ap index by 2 ~ 6 hours and before Dst index 0 ~ 1 hour. In addition, thermospheric density response to geomagnetic storm on the dayside is faster than on the night side. Density has close correlation with ap index and Dst index.

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期刊信息
  • 《地球物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所
  • 主编:刘光鼎
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:actageop@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998105
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5733
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2074/P
  • 邮发代号:2-571
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:31618