大功率高频电波加热电离层中参量衰减不稳定性研究(2):EISCAT实验观测

• 作者: 刘默然 周晨 张援农 王翔 赵正予 黄建
• 来源期刊: 地球物理学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 参量衰减不稳定性 朗缪尔波 离子声波
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 空间物理学
• 页码范围: 4377-4389
• 页数: 13页
• 分类号: P352
• 字数: 7979字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6038/cjg20171125

摘要

本文利用欧洲非相干散射雷达协会(European Incoherent Scatter Scientific Association,EISCAT)的两次加热实验诊断数据,基于我们在文章(1)中建立的数值模型,定量分析了实验过程中出现参量衰减不稳定性(Parametric decay instability,PDI)的物理过程.分析结果如下:(1)通过对两次加热实验数据的分析,均观测到了增强的等离子体谱线(HFPLs)和离子声波谱线(HFILs),谱线的频率和加热电波频率满足频率匹配条件,表明电离层加热过程中参量衰减不稳定性的激发.(2)通过对加热电波反射区电子密度和离子密度模拟数据的谱分析,可以清晰发现与实验结果相符的朗缪尔波和离子声波.实验1观测到的离子声波谱线频率为8.8 kHz,而模拟得到的离子声波在5～6 kHz,实验2观测到的离子声波谱线为7.1 kHz,而模拟得到的离子声波频率在5.5～6 kHz,模拟结果与实验观测比较一致.(3)实验观测和模拟结果均表明,在参量衰减不稳定性激发过程中,加热电波频率(fh)与等离子谱线频率和离子声波谱线频率(fia)并不是简单匹配,实验1观测到的等离子体谱线频率为fh-3fia,实验2观测到的等离子体谱线增强频率为fh-fia和fh-3fia.这一结果表明在加热过程中出现了多次参量衰减的现象,从而为朗缪尔湍流的激发提供了条件.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵正予	武汉大学电子信息学院空间物理系	156	658	13.0	15.0
2	周晨	武汉大学电子信息学院空间物理系	42	106	6.0	7.0
3	王翔	武汉大学电子信息学院空间物理系	23	89	5.0	8.0
4	张援农	武汉大学电子信息学院空间物理系	37	135	6.0	9.0
5	黄建	武汉大学电子信息学院空间物理系	5	30	3.0	5.0
6	刘默然	武汉大学电子信息学院空间物理系	5	3	1.0	1.0