方涵先
- 作品数：10 被引量：15H指数：2
- 供职机构：国防科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(气象)科研专项国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：天文地球文化科学更多>>
- 基于小波分解与重构方法研究电离层偶发E层被引量：1
- 2022年
- 电离层不规则体对卫星导航、通信、雷达系统等有重要影响。通过数值模拟及与实测数据的对比,论证基于小波分解与重构方法实现利用掩星数据反演电离层不规则体的可行性。以电离层偶发E层为例,利用国际参考电离层(IRI)模拟背景电离层电子密度分布,利用掩星探测的水平电子密度总含量δ_(ht)反演不规则体信息,并与模拟数据进行比较。对2009年7月1-8日的COSMIC掩星数据进行小波分解与重构,将结果与SPIDR提供的地面观测数据进行对比。数值模拟及与实测数据的对比结果均表明,该方法能够较为准确地得到电离层不规则体的高度和强度信息,这对于电离层不规则体研究具有重要意义。
- 王栖溪牛俊方涵先范鑫包赟
- 三种典型化学物质释放变态电离层的数值模拟研究
- 2018年
- 电离层人工变态会影响短波通信及卫星通信,对空间物理研究具有重要意义.基于中性气体扩散方程、离子化学反应方程及等离子体扩散方程,模拟了三种典型化学物质(氢气H_2、二氧化碳CO_2和三氟溴甲烷CF_3Br)经点源和多源释放后导致的电离层三维扰动变化,并利用自适应变步长的三维数字射线追踪技术讨论了化学释放变态电离层对不同频率短波传播的影响.结果表明:点源释放时产生的"空洞"在水平面上沿磁场线方向的轴长略大于其垂直方向;在释放量及释放高度相同的前提下,H_2扩散最快,CF_3Br扩散最慢,但就t=100s时电子密度最大相对变化率而言,CF_3Br最大,CO_2次之,H_2最小;CF_3Br释放形成的"空洞"垂直范围最小,开始发生穿透现象所需的短波频率最高;H_2扰动下"空洞"边界的电子密度梯度最小,射线聚焦点明显偏高,聚焦效应最弱;多源释放产生类抛物线管状的电离层"空洞"结构,射线的传播路径更加多样,此时仍有聚焦效应出现,且聚焦点随射线频率增加而升高,聚焦效应减弱.
- 吕慧娟方涵先方涵先高泽孟兴
- 关键词：短波传播数值模拟
- 影响长江中下游夏季降水的青藏高原水汽抽吸作用和水汽路径的定量化研究被引量：10
- 2017年
- 基于2008年夏季JICA高原探空资料、1979-2015年ERA-Interim和MERRA再分析资料和中国160站点降水资料,首先评估了两种再分析资料在青藏高原(下称高原)的适用性;其次,提出将高原高低层水汽通量散度差定义为高原水汽抽吸指数;然后,采用合成分析法定义了与长江中下游(MLRYR)夏季降水关系密切的水汽路径有5条:孟加拉湾路径、云贵路径、南海路径、低纬路径和汇合路径,并对其强度进行了定量计算。研究表明:ERA-Interim相对MERRA再分析资料在高原适用性更优。在年际变化上,5条水汽路径与MLRYR夏季降水呈同相位变化。5条路径之间关联密切,构成了两条影响M LRYR降水的反气旋式水汽输送相关链:"南海-孟加拉湾-高原南缘-云贵-M LRYR"和"南海-华南-M LRYR"。南海水汽路径是中国东部地区降水重要的水汽通道;汇合路径是调控M LRYR夏季降水的重要水汽输入通道,而云贵东向路径与整个长江流域的降水呈显著正相关。影响MLRYR夏季降水的高原水汽抽吸作用主要发生在高原南缘。高原水汽抽吸作用可以将低层的水汽抽吸至高层,通过增加长江流域西入的纬向水汽输送间接影响到长江流域的降水。
- 敬文琪崔园园刘瑞霞王业桂方涵先赵小艳马杰
- 关键词：青藏高原长江中下游夏季降水
- 基于法拉第旋转角的TEC反演技术研究
- 2023年
- 基于星载船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)法拉第旋转角的测量原理,提出一种计算全球电离层电子总含量(total electron content,TEC)的新方法.通过“天拓五号”卫星上搭载的AIS接收机和极化天线,利用极化天线接收到的功率信息计算出法拉第旋转角,通过TEC与法拉第旋转角之间的转换关系反演出TEC值,并基于Kriging方法估算出的TEC值进行区域TEC地图的构建.结果表明,利用本文方法测量出的TEC值与IGS探测到的TEC值最大误差比例为10%左右,误差一般在0.3~0.8 TECU,估计值与IGS探测到的TEC值最大相差1.5 TECU.估算结果与IGS探测得到的TEC值具有很好的一致性,验证了本文方法的可行性.
- 李庆丰方涵先唐满龙燕飞
- 关键词：区域地图实时监测
- 基于星载AIS数据的TEC测量方法被引量：1
- 2022年
- 基于星载船舶自动识别系统(AIS),提出一种计算全球电离层电子总含量(TEC)的方法。通过在卫星上搭载两个相互垂直的线极化天线,测量AIS信号穿过电离层时的法拉第旋转角,再通过法拉第旋转角与TEC的关系估算TEC。基于天拓五号卫星的AIS数据进行了实验验证,并分析了硬件设备误差和观测参数误差对结果造成的影响。实验表明,本方法测量出的TEC值与基于全球定位系统(GPS)测量的TEC值差值平均为0.762 TECU,证明了此方法的可行性。与现有的TEC测量方法相比,该方法只需利用现有的AIS系统,无需部署地面站,可大幅提高数据更新速率。
- 罗坳柏龙燕飞陈利虎方涵先余孙全倪久顺
- 关键词：TEC卫星
- 基于一维模型的高频电波加热电离层F层数值研究
- 2019年
- 基于电离层一维仿真加热模型,详细介绍了模型中电子的动量方程、连续性方程、能量方程和各类参量表达式,利用对角矩阵追赶法数值求解电离层F层加热过程,分析了不同时次电子数密度和电子温度的变化,讨论了不同频率和不同功率电波加热的情形.结果表明:当高频电波加热高电离层时,电子温度迅速增加,并很快趋近于饱和状态;电子密度的变化较为迟缓,但在加热过程中其变化幅度却越来越大;电子密度变化量在沿磁场方向上形成空洞和上下稠团两峰一谷构型;频率越大、功率越高的电波加热时,电子密度的变化也越大,但存在一适值频率的电波对电子温度的影响最小.
- 高泽方涵先刘赛赛孙凌峰白钧水马杰
- 关键词：数值模拟
- 新工科背景下“空间天气学”课程教学改革探索
- 2021年
- 世界一流大学全部都有一流的研究生教育,硕士研究生处于科研事业的起步阶段,课程学习对于其今后发展有着至关重要的作用。依据2017年教育部发布的《学位与研究生教育发展“十三五”规划》,以及国防科技大学研究生课程教学指导理念,认为应当从教学设计、教学方法和考核方式三个方面对硕士研究生课程“空间天气学”初步进行教学改革实践,着力打牢学生专业理论基础,提升学生实践技能水平,培养学生创造性思维,以期为相关课程教学改革提供借鉴。
- 汪四成颜冰方涵先梅冰
- 关键词：空间天气学混合式教学
- 赤道低纬电离层瑞利-泰勒不稳定性初始扰动波数的临界值
- 2018年
- 在文献[1]推导的基础上将不稳定判据扩展到±30°磁纬之间的低纬地区.为研究初始扰动波数对等离子体泡的影响,分析了λ_(min)随初始扰动波数的变化规律,选择二分法计算λ_(min)=1时的临界波数α_c,并分析α_c随经纬度、太阳活动、季节、地方时以及水平东向电场强度的变化.主要结论如下:α_c随经纬度、季节、太阳活动以及地方时的变化规律和等离子体泡及闪烁活动的规律基本一致,α_c越小,等离子体泡越容易产生;水平东向电场增强有利于等离子体泡形成.α_c的值对人工影响电离层时选择最优扰动条件具有一定的指导意义.
- 孙志强方涵先汪四成马杰
- FY-3A观测的次南大西洋异常区形成机理
- 2019年
- 研究FY-3A卫星观测到的内辐射带质子通量分布,发现3～5 MeV能道出现除南大西洋异常区以外的第二个异常区.该异常区是一个质子通量的次极值区,由于该质子通量极值区比主南大西洋异常区强度弱、面积小,因此称之为次南大西洋异常区.通过在主南大西洋异常区和次南大西洋异常区分别选取有代表性的样本点进行研究,发现内辐射带质子通量随投掷角近似呈正态分布,当投掷角在90°附近时,质子通量出现极大值;当投掷角大于120°或者小于60°时,质子通量几乎为零.此外,主南大西洋异常区质子通量在各个能道均为完全各向异性,次南大西洋异常区质子通量随着能道增高逐渐趋于各向同性.通过NOAA观测数据对此规律进行了验证,并由此解释了次南大西洋异常区的形成机理.
- 马杰薛炳森方涵先翁利斌周雅琴夏际炉卢晓姗孙志强
- 双一流背景下硕士研究生“空间天气学”课程教学改革实践被引量：3
- 2021年
- 世界一流大学都有一流的研究生教育,硕士研究生处于科研事业的起步阶段,课程学习对于其今后发展至关重要。依据教育部发布的《学位与研究生教育“十三五”规划》以及作者所在院校的研究生课程教学指导理念,从教学设计、教学方法和考核方式三个方面对硕士研究生课程“空间天气学”进行了初步的教学改革实践,着力打牢学生专业理论基础,提升学生实践技能水平,培养学生的创造性思维,以期为相关课程教学改革提供经验。
- 汪四成梅冰方涵先颜冰
- 关键词：硕士研究生空间天气学教学改革
