利用福爾摩沙衛星三號與電離層探測儀觀測磁赤道電離層

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姓名

楊智源(Jhih-yung Yang) 查詢紙本館藏

畢業系所

太空科學研究所

論文名稱

利用福爾摩沙衛星三號與電離層探測儀觀測磁赤道電離層
(Electron density profiles in the equatorial ionosphere observed by the FORMOSAT-3/COSMIC and a digisonde portable sounder at Jicamarca)

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摘要(中)

利用福爾摩沙衛星三號(FORMOSAT-3/COSMIC)全球定位系統掩星觀測實驗(GPS Occultation eXperiment, GOX)用來觀測電離層電子濃度垂直分佈。本論文相互比較2007年磁赤道地區Jicamarca地面電離層探測儀和同地點福衛三號資料。首先，制定一套篩選流程挑選探測儀上空具有物理意義的福衛三號資料，例如:F2層層峰高度HmF2須在200公里高以上。分析比較此兩觀測資料的電離層HmF2和峰值濃度NmF2之日、季、年差異。獲知福衛三號大多低估兩參數，而兩者差異亦會受到背景電子濃度季節變化的影響。NmF2比較顯示福衛三號在白天可能受赤道電子濃度異常區（equatorial ionization anomaly）的影響而產生高估之現象，尤其於當地時間下午14:00LT前後時段至為明顯。

摘要(英)

The FORMOSAT-3/COSMIC (F3/C) program applies the radio occultation technique to derive the electron density profiles, using the GPS occultation experiment (GOX) onboard the F3/C. In this study, we examine the ionospheric data concurrently observed by the F3/C and Digisonde Portable Sounder (DPS) at Jicamarca (12°S, 283°W, 1°N geomagnetic) in 2007. First, we use the criteria to choose the F3/C data that have the physics meanings (For example: the F3/C F2-peak height, HmF2, must be higher than 200KM). Then, we compare the F2-peak density (NmF2) and HmF2 of F3/C with those of Jicamarca DPS in different time periods. Results show that the F3/C generally underestimates the values of NmF2 and HmF2. The underestimates are mainly affected by the seasonal variation in the horizontal electron density. On the other hand, the F3/C overestimates the NmF2 in the afternoon period, especially at about 14:00LT. The greater electron density at the equatorial ionization anomaly accounts for the overestimate.

關鍵字(中)

★ 電離層
★ 赤道異常區
★ 電離層探測儀
★ 福爾摩沙衛星三號

關鍵字(英)

★ Digisonde Portable Sounder
★ FORMOSAT-3/COSMIC
★ equatorial ionization anomaly
★ HmF2
★ NmF2

論文目次

摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 ix
第一章、緒論 - 1 -
1.1 電離層 - 2 -
赤道異常 - 3 -
1.2 研究動機 - 6 -
1.3內容概述 - 9 -
第二章、電離層探測與模型 - 10 -
2.1 福爾摩沙衛星三號 - 10 -
掩星觀測原理 - 13 -
全電子含量反演電子濃度 - 14 -
2.2 電離層探測儀 - 17 -
2.3 國際參考電離層模式 - 21 -
第三章、資料篩選與處理 - 22 -
3.1資料選定與比對 - 22 -
3.2 定義F2層層峰濃度及高度 - 24 -
3.3 資料篩選流程 - 26 -
第四章、觀測與詮釋 - 27 -
4.1 日夜變化 - 27 -
4.2 季節變化 - 33 -
4.3 電波路徑影響 - 45 -
4.4其他誤差原因 - 52 -
第五章、討論與結論 - 63 -
總結研究成果： - 63 -
參考資料 - 67

參考文獻

Appleton, E. V., Two anomalies in the ionosphere, Nature, 157, 691, 1946.
Bibl, K. and B. Reinisch., The universal digital ionosonde, Radio Sci, 13, 519,1978.
Chen, W. S., C. C. Lee, J. Y. Liu, F. D. Chu, and B. W. Reinisch., Digisonde spread F and GPS phase fluctuations in the equatorial ionosphere during solar maximum, Journal of Geophysical Research, 111, 1029, 2006.
Fjeldbo, G., A. J. Kliore, and V. L. Eshleman., The netural atmosphere of Venus as studies with the Mariner V radio occultation experiment, Astron. J, 76, 123-140, 1971.
Fernandez, G., M. Hernandez-Pajares, M. Juan, and J. Sanz,. Improvment of ionospheric electron density estimation with GPSMET occultations using Abel inversion and VTEC information, J. Geophys. Res., 108, 1338-1344, 2007.
Hajj, G. A., and L. J. Romans., Ionospheric electron density profiles obtained with the Global Positioning System: Results from the GPS/MET experiment, Radio Sci., 33, 175-190, 1998.
Hajj, G. A., L. C. Lee, X. Pi, L. J. Romans, W. S. Schreiner, P. R. Straus, and C. Wang., COSMIC GPS ionospheric sensing and space weather, Terrestial, Atmospheric and Oceanic Sciences., 11, 235-272, 2000.
Hernandez-Pajares, M., J. M. Juan, and J. Sanz., Improving the Abel inversion by adding ground data LEO radio occultations in the ionospheric sounding, Geophys. Res. Lett., 27, 2743-2746, 2000.
Hocke, K., and K. Igarashi., Electron density in the F region derived from GPS/MET radio occultation data and comparison with IRI. Earth Planets Space., 54, 947-954, 2002.
Hocke, K., and K. Igarashi., Structure of the Earth’s lower ionosphere observed by GPS/MET radio occultation, J. Geophys. Res., 107, 1029, 2002.
Kenneth Davis, Ionospheric Radio, Peter Peregrinus Ltd, London,1990.
Kelly, M. C., and R. A. Heelis., The Earth’s Ionosphere, Academic Press, San Diego,53 USA, 1989.
Liu, J. Y., H. F. Tsai, and T. K. Jung., Total electron content obtained by using the global positioning system, Terr. Atmo s. Oceanic Sci., 7, 107-117, 1996.
Lin, C. H., W. B. Wang, M. E. Hagan, C. C. Hsiao, T. J. Immel, M. L.Hsu, J. Y. Liu, L. J. Paxton, T. W. Fang, and C. H. Liu., Plausible effect of atmospheric tides on the equatorial ionosphere observed by the FORMOSAT-3/COSMIC: Three-dimensional electron density structures, Geophysical. Research., 34, 1112, 2007.
Lei, J., S. Syndergaard, A. G. Burns, S. C. Solomon, W. Wang, Z. Zeng, R. G. Roble, Q. Wu, Y.-H. Kuo, J. M. Holt, S.-R. Zhang, D. L. Hysell, F. S. Rodrigues, and C. H. Lin., Comparison of COSMIC ionospheric measurements with ground-based observations and model predictions: preliminary results, J. Geophys. Res., 112, 308, 2007.
Tsai, L.-C., W. H. Tsai, W. S. Schreiner, F. T. Berkey, and J. Y. Liu., Comparisons of GPS/MET retrieved ionospheric electron density and ground-based ionosonde data, Earth Planets Space., 53, 193-205,2001.
Tsai, L. C., C. H. Liu, W. H. Tsai, and C. T. Liu., Tomographic imaging of the ionosphere using the GPS/MET and NNSS data. J. Atmos. Terr. Phys., 64, 2003-2011, 2002.
Tsai, L. C., and W. H. Tsai., Improvement of GPS/MET ionospheric profiling and validation with Chung-Li ionosonde measurements and the IRI, Terr. Atmos. Ocean. Sci., 15, 589-607,2004.
Tsai, L. C., C. H. Liu, T. Y. Hsiao., Profiling of ionospheric electron density based on the FormoSat-3/COSMIC data: results from the intense observation period experiment, Terr. Atmos. Ocean. Sci., 2008.
Schreiner, W. S., S. V. Sokolovskiy, C. Rocken, D. C. Hunt., Analysis and validation of GPS/MET radio occultation data in the ionosphere, Radio Science., 949-966, 1999.
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，博士論文，民國88年
張博雅，「利用福爾摩沙衛星三號觀測電離層電子密度」，國立中央大學，碩士論文，民國96年
吳剛宏，「福衛三號電子濃度資料分析：電離層E層」，國立中央大學，碩士論文，民國97年
夏希璞，「利用福爾摩沙衛星三號資料分析頂部電離層與F層特性」，國立中央大學，碩士論文，民國97

指導教授

劉正彥(Jann-Yenq Liu)

審核日期

2009-7-3

推文