中文摘要：

在高纬电离层中，非相干散射雷达测得的功率谱经常会在离子声波频率处出现增强的现象，该现象称为离子声波谱线的自然增强（NEIALs），迄今为止没有一个理论模型能够很好地解释离子声波谱线增强的现象。本项目以粒子沉降引起的离子声波谱线增强现象为研究对象，利用光学设备和卫星的观测数据，同时结合等离子体输运理论，给出沉降电子（离子）速度分布函数的表达式，根据多组分非相干散射理论，对非相干散射谱进行模拟，建立离子声波谱线增强的理论模型；以该模型为基础，对发生离子声波谱线增强的非相干散射雷达数据进行反演研究，得到相应的电离层等离子体和沉降粒子参数，为解释粒子沉降引起的离子声波谱线增强现象建立以电离层非麦克斯韦分布为基础的新理论。

结论摘要：

目前，在高纬电离层中的离子声波谱线的自然增强（NEIALs）理论解释仍然不清楚，存在争议。本项目通过对发生离子声波谱线增强的雷达数据和光学数据进行了分析和研究，对极光弧、粒子沉降以及离子外流等现象与离子声谱线增强的现象的相关性进行了讨论分析。在此基础上，通过引入场向热流项，建立了沉降离子（电子）的速度分布函数，对离子-离子双流不稳定性模型和场向电流不稳定性模型进行了修正。并根据多组分非相干散射理论，利用沉降离子（电子）分布函数对非相干散射谱进行计算和模拟，建立离子声波谱线增强的理论模型，进一步利用修正场向电流不稳定性模型对雷达数据进行了分析处理，反演得到了相应的电离层等离子体和沉降粒子参数。