极区夏季中层顶尘埃等离子体雷达探测研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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极区夏季中层顶尘埃等离子体雷达探测研究

项目名称：极区夏季中层顶尘埃等离子体雷达探测研究
项目类别：重点项目
批准号：40831062
申请代码：D041002
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2009-01-01-2012-12-31

项目负责人：吴健
负责人职称：研究员
依托单位：中国电子科技集团公司第二十二研究所
批准年度：2008

中文摘要：

极区中层顶是地球上温度最低的地方，存在许多异常现象，比如电子密度和带电冰晶粒子密度的复杂的分层结构和不规则结构，由此产生异常强烈的雷达回波，迄今为止没有一个理论模型能够解释在极区夏季中层顶观测到的异常分层结构和异常雷达回波。本项目的研究将带动弱电离尘埃等离子体物理的发展，进一步认识极区中高层大气在全球变化中的作用，为极区空间天气监测预报奠定理论基础。本项目的目标是，利用多频段雷达观测和火箭探空资料，研究该区域尘埃等离子体的电磁特性，探索产生极区中层夏季雷达回波（PMSE）的机理，建立极区夏季中层顶区域尘埃等离子体的理论模型。主要研究内容包括1）极区夏季中层顶尘埃等离子体分层结构的动力学成因研究，主要研究该区域的尘埃等离子体的动力学过程；2）极区夏季中层顶尘埃等离子体电磁特性研究，主要研究其介电常数与尘埃等离子体动力学过程的关系，以此为基础探索PMSE的物理成因。

中文主题词：极区夏季中层雷达回波（PMSE）；中层顶尘埃等离子体；重力波；；

英文摘要：

Polar mesopause summer echoes；Dusty plasma in Mesopause；gravity wave；；

英文主题词： Polar mesopause summer echoes；Dusty plasma in Mesopause；gravity wave；；

结论摘要：

本课题以地球极地上空80-90公里间发生的极区夏季中层雷达回波（PMSE）现象及其对应的尘埃等离子体结构为研究对象，利用欧洲非相干散射联合会（EISCAT）先进的实验条件及其历史数据，开展了大量的PMSE理论和实验研究。围绕极区中层顶尘埃等离子体精细分层结构的成因、电磁特性等关键科学问题，经过几年的研究，课题组提出了以观测事实为依据的中层大气尘埃等离子体分层的物理模型。初步确立了以尘埃等离子体物理为基础的PMSE理论框架，完全脱离大气湍流理论，在PMSE形成机理方面取得了重大的突破，达到了预期的研究目标。本课题研究结果为研究全球大气环境的长期变化以及地球大气不同高度区域间的耦合奠定了基础，在尘埃等离子体理论以及空间物理相关的基础研究中具有重要的科学意义，对极区空间环境的监测预报、空间信息技术的发展具有重要的应用价值。

成果综合统计