极区电离层不均匀体所引起电离层闪烁研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41874170
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0411.空间物理学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The polar region is the natural window of Earth open to interplanetary space, where the Earth's magnetic field lines are highly convergent, and various dynamical processes generated by the solar wind-magnetosphere coupling can be directly mapped to the polar ionosphere. This often results in various irregularities and complicated plasma convection in the polar ionosphere, which are often associated with strong ionospheric scintillations and affect the communication and navigation. However, it is far from wellknown of the distributions and generation mechanisms of the scintillation in the polar ionosphere and is difficult to forcast, due to the formation and evolution processes of the various irregularities often affected and modulated by the various dynamical proceses. The proposal is planning to analyze the relationship between the polar ionospheric scintillations and various irregularities, to find out the role of the physical mechanism of density gradient instability and flow shear instability in the generation and evolution of the scintillations, to show a quasi-real-time distribution map of the scintillations in a large area of the polar ionosphere, and find way to do the scintillation modeling and try to establish a new scintillation model for the polar ionosphere, by using largely coveraged data from GPS TEC and scintillation receivers, coordinated the observations from the all sky imagers at Chinese Yellow River Station and Zhong Shan Station and other stations, and from SuperDARN and EISCAT radars, and combining the relevant polar ionospheric models and scintillation models.
极区是地球开向太空的天然窗口,地球磁力线在极区高度汇聚,太阳风-磁层耦合过程中的各类动力学过程可直接映射到极区电离层,在极区电离层形成众多的不均匀体结构和伴随有复杂的对流过程。这些不均匀体结构常常引起很强的电离层闪烁,影响通讯导航质量。然而,由于这些不均匀体的形成和演化过程极易受各类动力学过程影响和调制,因而其所引起的闪烁特征、产生机理至今仍不清楚,准确建模预报十分困难。本项目拟充分利用极区广覆盖的GPS TEC和电离层闪烁的观测,联合我国北极黄河站、南极中山站全天空成像仪等的观测和SuperDARN及EISCAT雷达等的观测数据,结合极区电离层理论和闪烁模型,深入研究极区电离层闪烁与各类不均匀体结构之间的关系,探讨梯度漂移和速度剪切不稳定性等物理机制在闪烁产生和演化过程中的作用,给出极区大范围电离层闪烁准实时分布图,探索极区大范围的闪烁建模方法,并尝试开发出极区电离层闪烁预报模型。

结项摘要

极区电离层是日地能量耦合系统中的重要一环,地球磁力线在极区几近垂直进出并向太空开放。因而,各类太阳风-磁层-电离层耦合动力学过程能沿着磁力线映射到极区电离层,进而产生各种不同尺度的不均匀体,例如等离子体云块、极盖区极光弧等。这些不均匀体边缘常常在各类不稳定过程的作用下形成众多微小尺度的不均匀体,进而引起电离层闪烁,使得极区电离层成为地球上两大闪烁高发区之一。由于极区电离层扰动和闪烁会极大影响人类的航空航天活动,对极地通讯、导航、定位等产生强烈干扰。因而,亟需开展极区电离层中不同尺度不均匀体研究及其引起的电离层闪烁监测、建模工作。本项目利用极区电离层全域GPS接收机数据、SuperDARN对流数据、非相干散射雷达和全天空相机观测,结合DMSP/Swarm等电离层卫星的实地监测,结合理论模型和数值模拟,深入研究极区电离层各个尺度不均匀体的形成与演化过程,统计不同太阳活动、地磁条件下的时空分布和等离子体参量特征;统计分析各个尺度不均匀体是否伴随、引起电离层闪烁,其时空分布与不均匀体具有怎样的关联性;探讨、分析不同的不均匀体中,梯度漂移和速度剪切不稳定性等物理机制对电离层闪烁的控制作用;利用大范围 GPS-TEC和闪烁数据,获得极区电离层不均匀体引起的闪烁大范围分布图,并探索极区大范围的闪烁建模方法。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(1)
科研奖励数量(4)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A statistical study of space hurricanes in the Northern Hemisphere
北半球太空飓风的统计研究
  • DOI:
    10.3389/fspas.2022.1047982
  • 发表时间:
    2022-11
  • 期刊:
    Frontiers in Astronomy and Space Sciences
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Sheng Lu;Zan-Yang Xing;Qing-He Zhang;Yong-Liang Zhang;Yu-Zhang Ma;Xiang-Yu Wang;Kjellmar Oksavik;L. R. Lyons;Balan Nanan;Jing Liu;Yong Wang;Zhong-Xin Deng;Kai Xia;Di Song
  • 通讯作者:
    Di Song
Statistical Study of Ion Upflow Associated with Subauroral Polarization Streams (SAPS) at Substorm Time
亚暴时与亚极光偏振流 (SAPS) 相关的离子上流统计研究
  • DOI:
    10.1029/2019ja027163
  • 发表时间:
    2020-03
  • 期刊:
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Zhang Qiang;Liu Yong C. -M.;Zhang Q. -H.;Xing Zan-Yang;Wang Yong;Ma Yu-Zhang
  • 通讯作者:
    Ma Yu-Zhang
Multiple transpolar auroral arcs reveal insight about coupling processes in the Earth’s magnetotail
多个跨极极光弧揭示了地球磁尾耦合过程的见解
  • DOI:
    10.1073/pnas.2000614117
  • 发表时间:
    2020-06
  • 期刊:
    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhang Qing-He;Yong-Liang Zhang;Chi Wang;Michael Lockwood;Hui-Gen Yang;Bin-Bin Tang;Zan-Yang Xing;Kjellmar Oksavik;Larry R. Lyons;Yu-Zhang Ma;Qiu-Gang Zong;Jøran Idar Moen;Li-Dong Xia
  • 通讯作者:
    Li-Dong Xia
Statistical Study of the Relationship Between Ion Upflow and Field-Aligned Current in the Topside Ionosphere for Both Hemispheres During Geomagnetic Disturbed and Quiet Time
地磁扰动和安静时期两半球上部电离层离子上流与场对准电流关系的统计研究
  • DOI:
    10.1029/2019ja027538
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Ma Yu-Zhang;Zhang Qing-He;Jayach;ran P. T.;Oksavik Kjellmar;Lyons L. R.;Xing Zan-Yang;Zhou Shan-Yu;Hairston Marc;Wang Yong
  • 通讯作者:
    Wang Yong
The Dependence of Cold and Hot Patches on Local Plasma Transport and Particle Precipitation in Northern Hemisphere Winter
北半球冬季冷热天气对局地等离子体输运和粒子降水的依赖性
  • DOI:
    10.1029/2022gl098671
  • 发表时间:
    2022-06
  • 期刊:
    Geophysical Research Letters
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Duan Zhang;Qing-He Zhang;Yu-Zhang Ma;J. H. Clemmons;Larry R. Lyons;Zan-Yang Xing;Marc R. Hairston;Z.‐X. Deng;Jianjun Liu
  • 通讯作者:
    Jianjun Liu

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

磁正午附近极光强度与沉降粒子能量关系的参数模型研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    地球物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邢赞扬;杨惠根;吴振森;胡泽骏;刘俊明;张清和;胡红桥
  • 通讯作者:
    胡红桥
不同行星际磁场条件下极向运动极光结构的多手段联合观测
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    极地研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张清和;刘勇华;张北辰;胡红桥
  • 通讯作者:
    胡红桥
2004年4月1日磁通量传输事件特性的研究——通量管内电流密度、粒子运动与管轴方向的对比分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    极地研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄际英;张清和;Bogdanova YV;刘瑞源;Dunlop MW;沈超;胡红桥
  • 通讯作者:
    胡红桥
地磁钩扰的全球响应特征研究与初步统计结果
  • DOI:
    10.6038/cjg2018l0046
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    地球物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷柱;邢赞扬;张清和;韩德胜;陈耀;房嘉成;闫晓燊;黄可之;何川
  • 通讯作者:
    何川
极区电离层等离子体云块的形成和演化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    科学.上海
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张清和
  • 通讯作者:
    张清和

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

张清和的其他基金

极盖区动力学过程及其空间天气影响研究
  • 批准号:
    42120104003
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    235 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
极盖区等离子体云块所伴随的氧离子上行现象研究
  • 批准号:
    41574138
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
极区电离层等离子体块的形成机制和演化特征研究
  • 批准号:
    41274149
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
极区电离层对日侧磁重联的响应研究
  • 批准号:
    41104091
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码