利用IPEI資料研究磁暴效應對電離層磁赤道電場的影響

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姓名

吳宇鵬(Yu-Peng Wu) 查詢紙本館藏

畢業系所

太空科學研究所

論文名稱

利用IPEI資料研究磁暴效應對電離層磁赤道電場的影響

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摘要(中)

當磁暴發生時，磁赤道電離層電場會與安靜期有明顯的不同。電場發生擾動的機制可分為直接滲透效應以及擾動風發電機效應兩種，前者發生在磁暴一開始的時候，且發生的時間比較短，後者則在磁暴發生後幾個小時才會影響到赤道地區，但持續的時間比較長。除了影響的時間不同外，直接滲透效應會造成磁赤道地區電離層電漿在當地時間白天時會比安靜期多了向上漂移的速度，晚上則呈現向下漂移；擾動風發電機效應在東西方向和鉛直方向皆會造成相當程度的變化。
透過福爾摩沙衛一號飛行時涵蓋整個磁赤道地區的特性，以及其酬載的電離層電漿電動效應儀所搜集的離子漂移速度，我們可以得到磁赤道地區安靜期的電場分佈，進而分析磁暴一開始時的直接滲透效應所產生的電漿漂移的變化，以及隨後擾動風發電機效應在當地所造成的影響。

摘要(英)

During storm time, ionospheric electric field in the magnetic equatorial region will have dramatic changes. The mechanism can be categorized into (1) direct penetration (2) disturbance dynamo. The former is triggered at the beginning of the storm and has shorter time duration while the latter starts affecting the equatorial region a few hours later and stays for longer period. Besides the timing, direct penetration will cause a much greater upward drifting speed during the day in equatorial region; at night the drift direction reverses. Disturbance dynamo can cause exchanges of drifts in both zonal and vertical directions.
Taking advantages of the flying path (through the entire magnetic equator) and IPEI payload of FORMOSAT-1, we can gather information of equatorial electric field by ion drift and further analysis the influence to the ionosphere due to the two mechanisms.

關鍵字(中)

★ 磁赤道
★ 電離層
★ 磁暴

關鍵字(英)

★ penetration
★ wind dynamo
★ storm
★ IPEI

論文目次

摘要 A
英文摘要 B
致謝 C
目錄 D
圖目錄 F
表目錄 I
第一章：緒論 …………………………………………………1
1.1 電離層簡介…………………………………………1
1.2 磁暴與電離層間的關係……………………………4
第二章：儀器介紹 ……………………………………………8
2.1 褔爾摩沙衛星一號簡介……………………………8
2.2 電離層電漿電動效應儀……………………………13
第三章：衛星資料處理 ………………………………………17
3.1 安靜期磁赤道電離層電場…………………………17
3.2 磁暴發生時磁赤道電離層電場……………………20
第四章：觀測結果與討論 ……………………………………26
4.1 磁暴初期電離層的變化……………………………26
4.2 磁暴恢復期電離層的變化…………………………37
4.2.1 東西向離子漂移………………………………37
4.2.2 鉛直向離子漂移………………………………45
第五章：結論與未來展望……………………………………55
5.1 結論…………………………………………………55
5.2 未來展望……………………………………………56
參考文獻 ………………………………………………………57

參考文獻

Blanc, M., and A. D. Richmond, The Ionospheric Disturbance Dynamo, J. Geophys. Res., 85, 1669-1686, 1980.
Blanc, M., Magnetospheric convection effects at mid-latitudes 3. theoretical derivation of the disturbance convection pattern in the plasmasphere, J. Geophys. Res., 88, 235-251, 1983.
Huang, C. M., A. D. Richmond, and M. Q. Chen, Theoretical effects of geomagnetic activity on low-latitude ionospheric electric fields, J. Geophys. Res., 110, A05312, 2005.
Kelley, M. C., The Earth’s Ionosphere: Plasma Physics and Electrodynamics, International Geophysical Series, Academic Press, New York, 1989.
Maruyama, N., A. D. Richmond, T. J. Fuller-Rowell, M.V.Codrescu, S. Sazykin, F. R. Toffoletto, R. W. Spior and G. H. Millward, Interaction between direct penetration and disturbance dynamo electric fields in the storm-time equatorial ionosphere, Geophys. Res., 32, L17105, 2005.
Richmond, A. D., C. Peymirat, and R. G. Roble, Long-lasting disturbances in the equatorial ionospheric electric field simulated with a coupled magnetosphere-ionosphere- thermosphere model, J. Geophys. Res., 108, 1118, 2003.
葉峻佑，利用華衛一號來研究磁暴效應對磁赤道地區電場之影響，碩士論文，國立中央大學太空科學研究所，2005。
張耀文，中華衛星一號所測量到電漿不規則體內向下運動離子的空間分佈與波譜結構，碩士論文，國立中央大學太空科學研究所，2004。

指導教授

黃健民(Chien-Ming Huang)

審核日期

2006-6-23

推文