利用GPS觀測與IRI 模擬研究1997及2000年台灣經度赤道異常峰之變化

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：25

、訪客IP：3.16.76.102

姓名

張立偉(Li-Wei Chang) 查詢紙本館藏

畢業系所

太空科學研究所

論文名稱

利用GPS觀測與IRI 模擬研究1997及2000年台灣經度赤道異常峰之變化

相關論文

★ 台灣地區1996年散塊E層之變化	★ 2000年4月6日磁暴研究
★ 台灣地區1996及2000年電離層散狀F層與全球定位系統相位擾亂之比較	★ 電離層地震前兆之研究
★ 電離層波動垂直能量傳播之研究	★ 南美洲磁赤道地區散狀F層於太陽活動極大期之研究
★ 台灣地區中界層於第22-23太陽週期間之特性研究	★ 利用全球定位系統觀測電離層地震前兆
★ 臺灣地區電離層季節異常與太陽活動之相關性研究	★ 台灣地區地震與閃電之研究
★ 台灣地區地震前之電離層電子濃度異常	★ 磁暴時低緯度電離層變化
★ 電離層赤道異常與赤道電噴流	★ 日出前及日落後電離層高度變化之研究
★ 電離層探測儀與全球定位系統聯合觀測電離層F層電漿密度不規則體	★ 低緯度電離層大氣暉光之研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

全球定位系統(Global Positioning System, GPS)由於具有全球長時間觀測、高時間與空間解析度之優點，因此適合用來觀測大規模之電離層變化。國際參考電離層(International Reference Ionosphere,IRI)是世界上研究電離層的專家們最常使用來推導各項電離層參數的電離層模式。本論比較1997和2000年GPS觀測與IRI模擬電離層全電子含量(Total Electron Content, TEC)之赤道異常峰，有以下發現：
異常峰TEC強度在春秋兩季均比夏季來的高。這是因為電離層裡的中性大氣尺標高（scale height）在日照點附近因溫度較高而加大，使得電離子與中性大氣的碰撞機率加大，加速電子的消失，進而導致TEC之減小。異常峰在冬季出現的時刻最早，夏季最晚，而2000年又比1997年要晚了一些。赤道異常峰所出現的緯度在冬季會偏向磁赤道，在其他季節則會偏向較高的緯度，這可能是在日照比較強烈時，噴泉效應較為顯著，使得電子被帶往較高的地方，再順著磁力線往南北方向傳輸至較高的緯度。1997年GPS模擬與IRI觀測的TEC強度均比2000年小，顯示太陽活躍度會促使TEC增強。此外1997年北半球IRI模擬TEC強度比GPS TEC為大，經由與交通部電信總局電信訓練所中壢電離層觀測報告之ypF2比較發現IRI對此一厚度的模擬會有偏高的趨勢。

摘要(英)

The global positioning system (GPS) is an ideal tool to be employed to observe a large scale of ionosphere for its high spatial and temporal resolutions. The International Reference Ionosphere (IRI) has been widely used standard for the specification of ionospheric parameters. In this study, the total electron content (TEC) crest obtained form measurements of ground-based GPS receivers are compared with those in derived from IRI in year 1997 (solar minimum) and 2000 (solar maximum). Both GPS observations and IRI-2000 results show that the crest TEC values in spring and autumn are greater than those in summer and winter. The locations of TEC crest will approaches geomagnetic equator in winter and moves toward the poles in other seasons. TEC crests appear earliest in winter and latest in summer during a year and occur earlier in 1997 than those in 2000. YpF2 is the semi-thickness of the F2 layer deduced from a parabolic fit to the ‘nose’ of the electron density distribution with hight and based on the observed h’f trace. The ypF2 derived from the IRI electron density profiles are also compared with those from the report of of ionospheric characteristics and f-plots at Chung-Li .

關鍵字(中)

★ 赤道異常峰

關鍵字(英)

★ IRI

論文目次

誌謝……………………………………………………..I
摘要……………………………………………...……..II
目錄……………………………………………………III
圖目錄…………………………………………………IV
表目錄………………………………………………….V
第一章緒論 1
1.1 電離層 1
1.2 電離層赤道異常區 2
1.3 太陽活動 5
1.4 研究動機 7
1.5 章節概述 8
第二章電離層觀測與模型 9
2.1 全球定位系統電離層觀測 9
2.2 國際參考電離層模式 16
第三章觀測與模擬 19
3.1 太陽活動極小期 20
3.2 太陽活動極大期 24
3.3 赤道異常峰的季節變化 28
3.4 比較與詮釋 34
第四章結論 41
附錄 43
參考文獻 49

參考文獻

Appleton, E. V., Two anomalies in the ionosphere, Nature, 157, 691, 1946.
Beutler, G., W. Gurtner, M. Rothacher, U. Wild, and E. Frei, Relative static positioning with the global positioning system: Basic technical considerations, Proc. of the International Association of Geodesy Symposium, 102, Edinburgh, Scotland, 1-23, 1990.
Bilitza, D. International Reference Ionosphere, Radio Science, 36, 2, 261-275, 2001.
Croom, S. A., A. R. Robbins, and J. O. Thomas, Variation of electron density in the ionosphere with magnetic dip, Nature, 185, 902, 1960.
Cox, L. P., and J. V. Evans, Seasonal variation of the O/N2 ratio in the F1 region, J. Geophys. Res., 75, 6271, 1970.
Davies, K., Ionospheric Radio, Short Run Press Ltd., Exeter, England, 1990.
Danilov, A., A.Rodevich, and N.Sminova, Problems with incorporating a new D-region model into the IRI, Adv. Space Res., 15(2), 165-169, 1995.
Dong, D. and Y. Bock, Global positioning system network analysis with phase ambiguity resolution applied to crustal deformation studies in California, J. Geophys. Res., 94, 3949-3966, 1989.
Fejer, B., E. de Paula, R Heelis, and W.Hanson, Global equatorial ionosphere vertical plasma drifts measured by the AE-E satellites, J Geophys. Res., 100, 5769-5776, 1995.
Frei, E., and G. Beutler, Rapid static positioning based on the fast ambiguity resolution approach ‘FARA’: Theory and first results, Manuscripta Geodaetica, 15, 325-356, 1990.
Hofmann-Wellenhof, B., H. Lichtenegger, and J. Collins, GPS Theory and Practice, 3rd version, Springer-Verlag, Wien, New York, 1994.
Huang, Y.-N., K. Cheng, and S.-W. Chen, On the equatorial anomaly of the ionospheric total electron content near the northern anomaly crest region, J. Geophys. Res., 94, 13515-13525, 1989.
Kelley, M. C., and R. A. Heelis, The Earth’s Ionosphere, Academic Press, San Diego, USA, 1989.
Krankowsky, D., W. T. Kasprazak, and A. O. Nier, Mass spectrometric studies of the composition of the lower thermosphere during summer 1967 , J. Geophys. Res., 73, 7291, 1968.
Leick, A., GPS Satellite Surveying, John Wiley & Sons, New York, 1995.
Ratcliffe, J. A., An Introduction to the Ionosphere and Magnetosphere, 256pp., Cambridge, UK, 1972.
Richmond, A. D., Ridley, E. C., and Roble, R. G., A thermosphere/ionosphere general circulation model with coupled electrodynamic, Geophys. Res. Lett., 19, 601, 1992.
Rishbeth, H., and C. S. G. K. Setty, The F-layer at sunrise, J. Atmos. Terr. Phys., 20, 263, 1961.
Sovers, O. J., and J. L. Fanselow, Observation model and parameter partials for the JPL VLBI parameter estimation software MASTERFIT-1987, Jet Propulsion Lab Publ. 83-39, Rev. 3, 1-60, 1987.
Torr, M. R., and D. G. Torr, The seasonal behaviour of the F2-layer of the ionosphere, J. Atmos. Terr. Phys., 35, 2237-2251, 1973.
Tsai, H.F., J. Y. Liu, W. H. Tsai, C. H. Liu, C. L. Tseng, and C. C. Wu, Seasonal variations of the ionosphere total electron content in Asian equatorial anomaly regions, J. Geophys. Res., 106, 30363-30370, 2001.
Yonezawa, T., On the seasonal and non-seasonal annual variations and semi-annual variations in the noon and midnight densities of the F2 layer in middle latitudes, II, J. Radio Res. Lab. Jpn., 6, 651, 1959.
Yonezawa, T., Semi-annual variations in the peak electron densities of the F2- and E- layers, J. Radio Res. Lab. Jpn., 19, 1, 1972.
曾清涼, 接近於即時性之公分級精度GPS相對定位測量理論, 第六屆測量學術及應用研討會論文集, 1-8, 1987.
蔡和芳, 全球定位系統觀測電離層赤道異常之研究, 國立中央大學太空科學研究所博士論文, 中壢, 1999.

指導教授

劉正彥(J.Y. Liu)

審核日期

2003-7-14

推文