中层闪电辐射特性及远紫外辉光反演电离层电子密度研究

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中高层大气中存在着两种常见的发光现象：中高层大气闪电（TLEs）和气辉现象。TLEs是由雷暴云放电诱发的中间层到低电离层之间的一种大气快速放电现象，会危害飞行器以及航天器，干扰光学探测器。气辉是中高层大气中连续不间断的各类光化学反应产生的激发态大气成分跃迁回低能态而导致的微弱发光现象。气辉辐射强度与所在大气区域的组成成分、密度、温度等气象条件紧密相关。本文主要从辐射特性方面着手对这两种发光现象进行研究。
　　首先，通过点电荷准静电场模型，对TLEs事件典型代表红色精灵的激发率、体发射率、以及经过大气传输后的光谱分布进行了研究。研究表明，白天很难观测到TLEs现象，夜间TLEs辐射强度随臭氧、水汽含量的不同而变化。
　　然后，对夜气辉135.6nm紫外辐射的辐射特性进行了模拟计算。通过对夜气辉中光化学反应的分析计算了135.6nm辐射的激发率、体发射率以及经过大气散射吸收后的辐射强度，得到了135.6nm夜气辉亮度的低纬度地区分布图。
　　最后，通过夜气辉135.6nm辐射强度反演计算了电离层峰值电子密度和电子总浓度，计算得到了转换因子，并对反演算法进行了验证。验证表明，确实可以通过远紫外辉光反演电离层电子密度。

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作者
王恩宁;
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作者单位

南京航空航天大学;

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授予单位南京航空航天大学;
学科航天工程
授予学位硕士
导师姓名王志瑾,江芳;
年度 2016
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类电离层;
关键词
电离层; 电子密度; 中层闪电辐射; 远紫外辉光;

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