發(fā)布時間：2020-10-26 07:30

　　 流星尾跡大部分是出現(xiàn)在距離地面80~100km左右的中層頂區(qū)域,流星的產(chǎn)生是由于宇宙中的隕石和塵埃與大氣層發(fā)生摩擦產(chǎn)生,隕石和塵埃玉大氣層的燃燒氣化形成一團(tuán)等離子柱,就是我們?nèi)搜劬�看到的流星。地面上的大型雷達(dá)發(fā)射信號可以收集到等離子柱的運(yùn)動信息,再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,我們可以利用這些信息做很多的科學(xué)研究。探測高層大氣的變化是一個重要而富有挑戰(zhàn)性的問題,在流星峰的高度由流星雷達(dá)觀測到的變化應(yīng)該在流星消融區(qū)含有中性密度信息,在這項(xiàng)工作中,我收集了近20年的武漢的流星雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)來完成這項(xiàng)工作,收集了流量峰高度的時間分布圖,利用正態(tài)分布假設(shè),通過對流星雷達(dá)回波高度分布的最小二乘法擬合確定了流星峰高度,研究流星峰值高度與季節(jié)性變化,利用流星回波高度研究當(dāng)?shù)氐拇髿饷芏茸兓�和溫度變化情況。電離層是地球離化的中性大氣層,屬于高層大氣層的一部分,在該區(qū)域存在著大量的自由電子,自由電子的運(yùn)動可以影響到無線電波的傳播。電離層作為高層大氣的一部分,近年來通過對高層大氣層不斷地的研究探索,人們愈加發(fā)現(xiàn)高層大氣電離層在氣象問題方面起到相當(dāng)重要的影響作用。本文所介紹的流星雷達(dá)是研究探索該區(qū)域大氣參數(shù)的重要工具之一,流星雷達(dá)在大氣風(fēng)場、潮汐波、行星波以及高層大氣的密度溫度等參數(shù)的探測研究中發(fā)揮著非常重要的作用,因此可以利用流星雷達(dá)收集到的流星尾跡的運(yùn)動規(guī)律研究中高層大氣的很多大氣參數(shù),本文的目的是利用流星雷達(dá)來研究中層頂附近的密度和溫度的變化規(guī)律,這只是流星雷達(dá)作用的一部分。流星體主要是在高層大氣的中層頂附近燃燒氣化,并且以雙極擴(kuò)散的形式在大氣中運(yùn)動擴(kuò)散,形成流星尾跡,利用流星雷達(dá)所檢測到的流星尾跡運(yùn)動規(guī)律以及出現(xiàn)高度和擴(kuò)散時間,可以擬合出該區(qū)域大氣層的雙極擴(kuò)散系數(shù),雙極擴(kuò)散系數(shù)與大氣的溫度和密度存在著一定的相關(guān)關(guān)系,進(jìn)而反推出高層大氣的密度和溫度等各項(xiàng)參數(shù)。通過研究,流星尾跡形成以后主要以雙極擴(kuò)散形式擴(kuò)散,利用流星雷達(dá)所檢測到的流星尾跡的運(yùn)動規(guī)律,我們可以研究該區(qū)域的大氣的雙極擴(kuò)散系數(shù),流星雷達(dá)可以準(zhǔn)確計算出流星尾跡出現(xiàn)區(qū)域的雙極擴(kuò)散系數(shù)(D_a),利用流星尾跡得到的雙極擴(kuò)散系數(shù)的數(shù)據(jù),進(jìn)一步可以得到了雙極擴(kuò)散系數(shù)與高度的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系:h和D_a關(guān)系式,經(jīng)過計算在所有月份,雙極擴(kuò)散系數(shù)的標(biāo)高大約為6-8 km,比CIRA-86模式給出的大氣氣壓標(biāo)高要偏大1-1.5 km。在第四章和第五章,我們推過理論知識的推導(dǎo)和計算,分析出利用流星雷達(dá)提供的數(shù)據(jù)計算出中層頂附近的溫度、壓強(qiáng)、密度以及標(biāo)高等參數(shù)的方法,畫出武漢中層頂附近的溫度密度壓強(qiáng)年變化和短期變化圖,分析和推測了中層頂附近中性大氣參數(shù)的年變化和短期波動�？傊�,本文的工作,對了解武漢中層頂附近大氣壓強(qiáng)密度變化、大氣溫度變化特征,以及MLT區(qū)風(fēng)場對低電離層的影響具有重要意義。
【學(xué)位單位】：武漢紡織大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P352
【部分圖文】：

21.2 中性大氣層的結(jié)構(gòu)如圖1.1大氣分層圖所示，地球的大氣層由低到高分別為對流層、平流層和中層頂，對流層以上的中性大氣層我們統(tǒng)一稱之為中高層大氣，中高層大氣參數(shù)同時受到光照、動力學(xué)、熱力學(xué)和輻射的作用所影響，在中高層大氣的中層頂附近，是流星主要出現(xiàn)的區(qū)域。流星余跡主要出現(xiàn)在大氣層的中層頂附近，我們研究的課題也是利用流星雷達(dá)來探索中性大氣層的相關(guān)信息，所以下面首先介紹一下中性大氣層的結(jié)構(gòu)。因?yàn)殡婋x層是離化的中性大氣層，作為電離層背景的中性大氣層，當(dāng)他的物理參數(shù)如壓強(qiáng) p、密度ρ、溫度 T、及其組成的物理成分發(fā)生變化時，肯定會影響電離層物理特征和參數(shù)的變化[2]。為研究電離層物理

2 流星雷達(dá)基礎(chǔ)知識及其相關(guān)技術(shù)功能介紹體、流星、流星雨和流星尾跡陽系內(nèi)，除了擁有太陽和主行星等之外，在宇宙中還有大量的微小塵也隨著太陽運(yùn)動，在靠近地球的軌道時候，它們會受到地球的引力所軌道發(fā)生改變，就有可能進(jìn)入地球的的大氣層。這些微小顆粒進(jìn)入大球的運(yùn)動速度很快（11-72km/s 左右），所以它們與地球的大氣分子碰撞，迅速燃燒氣化，形成流星尾跡，在夜間的天空中表現(xiàn)為一條明亮就是我們?nèi)搜墼谝归g所見到的流星，造成流星現(xiàn)象的微粒顆粒我們稱體一般都是在距離地面 70-110km 左右的中層頂附近燃燒氣化，所以星現(xiàn)象一般也都是出現(xiàn)在這個區(qū)域[7]。

2 流星雷達(dá)基礎(chǔ)知識及其相關(guān)技術(shù)功能介紹漢中高層大氣的溫度、密度和標(biāo)高等參數(shù)的變化工作，關(guān)于武漢流星部分物理參數(shù)請見表 2.1。雷達(dá)干涉儀技術(shù)雷達(dá)干涉儀技術(shù)利用各個天線接收到回波信號的相位差來確定流星如圖公式(2.1）所示，到達(dá)角 可用下式求出： 2 sin10d 三維空間的到達(dá)角，利用兩組正交的類似圖 2.2 的天線組合即可求
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 方欣;谷升陽;班超;李陶;熊建剛;寧百齊;竇賢康;王寧寧;;合肥鈉測溫測風(fēng)激光雷達(dá)與武漢流星雷達(dá)水平風(fēng)場的對比研究[J];量子電子學(xué)報;2013年01期

2 谷升陽;李陶;Alan Liu;Gary Swenson;Chester Gardner;Dennis Riggin;David Fritts;;Hawaii地區(qū)鈉激光雷達(dá)與流星雷達(dá)和中頻雷達(dá)同時觀測水平風(fēng)場的對比分析[J];量子電子學(xué)報;2013年01期

3 張雅彬;徐彬;薛昆;趙蕾;陳金松;;流星參數(shù)的數(shù)值分析和流星高度分布模型[J];空間科學(xué)學(xué)報;2011年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 潘凌云;寬帶流星雷達(dá)硬件系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D];武漢大學(xué);2017年

本文編號：2856699