电离层日辉辐射观测和氧离子83.4nm辐射的计算

CIOMP OpenIR

	电离层日辉辐射观测和氧离子83.4nm辐射的计算
	刘鑫宇
学位类型	硕士
导师	陈波
	2018
学位授予单位	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
学位授予地点	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
学位名称	硕士
关键词	电离层 83.4nm辐射正演算法体辐射率共振散射
摘要	地球电离层是人们在空间进行探测的主要区域,许多卫星、航天器以及其上的有效载荷都在这里运行,因此,对电离层的变化进行监测具有十分重要的意义。在电离层区域内可以观测到的极紫外日辉辐射中,氧离子的83.4nm辐射是最强的辐射之一。由于其在传播的过程中会与电离层中的中性成分发生作用,因此,可以通过对极紫外日辉辐射的观测来获得电离层中的主要成分(N_2、O_2、O)的分布信息,并对空间天气进行监测。本文通过正演算法,计算了在给定大气模型下83.4nm辐射的强度分布,为风云气象卫星有效载荷的地面数据处理提供理论支持。文章主要包含四大部分,第一部分为电离层物理状态的简介,以及近些年来国际上发射到电离层内探测仪器的介绍。首先给出了研究电离层的意义,然后对电离层的基本形态和分层结构加以说明,同时简单的介绍了电离层的空间天气。接着介绍电离层紫外日辉辐射的划分,详细的介绍了几个具有代表性的探测仪器,并与我国的发展现状进行了对比。最后,简单的阐述了论文的课题来源与意义,对文章加以总括。第二部分主要是介绍辐射传输的理论知识,为后文的辐射传输计算打下基础。首先给出了辐射场和计算辐射转移方程时常用的物理量,并对这些物理量进行详细的说明。接着给出了辐射转移方程的初始形式,然后给出了一系列的假设条件和边界条件。最后利用给定的条件推导出所需要的辐射转移方程的形式解。第三部分是本论文的重点,详细的讲解了83.4nm辐射的计算方法。首先介绍了国外对83.4nm辐射转移模型的计算方法,然后给出修改后的计算方法。同时阐述了83.4nm辐射的产生机制、传播机制、模型建立时所要满足的假设条件。在求解辐射转移方程时,采用了矩阵法解微分方程,并给出计算结果。通过与Anderson的计算结果对比,验证了算法的正确性。然后给出了在MSISE-00大气模型下的计算结果。第四部分就是对第三部分中计算方法的应用。计算了在光学深度不随地理经纬度变化的情况下,临边辐射强度分布与全球辐射强度分布。最后给出论文的总结和展望。
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/61578
专题	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	刘鑫宇. 电离层日辉辐射观测和氧离子83.4nm辐射的计算[D]. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所). 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所),2018.

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电离层日辉辐射观测和氧离子83.4nm辐（3788KB）	学位论文		开放获取	CC BY-NC-SA	请求全文