分析中壢地區電離層散塊E層3公尺不規則體之動力行為

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：48

、訪客IP：18.223.209.166

姓名

蔡政廷(Cheng-ting Tsai) 查詢紙本館藏

畢業系所

太空科學研究所

論文名稱

分析中壢地區電離層散塊E層3公尺不規則體之動力行為
(Investigations of Dynamic Behavior of 3-meter sporadic E irregularities using the Chung-Li VHF Radar)

相關論文

★ 利用中壢特高頻雷達研究對流降水系統雨滴粒徑與速度之關係	★ 利用中壢特高頻雷達對流星現象進行觀測與應用
★ 台灣北部地區大氣折射率之分析與應用	★ 中華衛星一號Ka波段標識訊號大氣衰減之量測研究
★ 利用華衛一號通訊實驗酬載Ka波段標識訊號對閃爍效應之研究	★ 利用中立VHF雷達對大氣及降水回波特性之研究
★ 台灣地區Ka波段大氣傳播通道之研究	★ 低軌道Ka波段人造衛星標識訊號特性之研究
★ 電離層散塊E層型態二不規則體之研究	★ 中華衛星一號Ka波段傳播實驗診斷分析
★ 中華衛星一號低軌道衛星 Ka 波段雨衰減實驗與模型建立	★ 特高頻雷達對空中降水粒子大小與回波功率關係之研究
★ 低軌道衛星Ka波段閃爍現象之研究	★ Ka波段雨衰減之分析與研究
★ 電離層E層場列不規則體移行速度之估算研究	★ 臺灣地區蒸發導管之特性研究

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)

本次實驗利用中壢52 MHz 雷達觀測三公尺場沿不規則體，時間分別為2008 年2 月5 日、2008 年2 月6 日以及2008 年8 月19 日。利用雷達干涉法定位結果，重建散塊不規則體三度空間結構後發現這三天的不規則出現高度範圍大部分都在約為95 至105 公里之處，少部分分佈在110 至130 公里。配合頻譜分析結合動差法計算出不規則體之平均都卜勒速度、頻寬以及總功率，對不規則體的特性做完整的分析。觀測資料顯示，長時間的平均都卜勒速度有類似波動的擾動現象，透過不同高度層上的互相關分析，發現造成類似波動的現象並非有波動傳遞。並且發現不規則體在同一時間的不同高度層會產生不同類型之三公尺不規則體，且不規則體會隨著時間向下移動與中界層結構有類似之情形。因此本篇論文利用平均都卜勒速度隨著不同時間以及高度上的分佈，來研究形成中緯度地區散塊E 層不規則體之動力行為。

摘要(英)

With employing 52 MHz Chung-Li VHF radar, the 3-meter field-aligned irregularity (FAI) echoes are observed on Feb.5, Feb.6, and Aug.19,2008. The use of Interferometry technique to reconstruct spatial distribution of sporadic E irregularity echoes shows that most of 3-meter irregularities are occurred in the height range from 95 km to 105 km, but some of them are between 110 km to 130 km. With the moment method we calculate the total power, mean Doppler velocity and spectral width from observed Doppler spectra, which help us to realize the properties of irregularity. From the height-time distribution of the mean Doppler velocity, we observe quasi-wave modulation phenomenon. However, cross-correlation analysis shows that there is no phase shift between the modulations in different heights. We also find that the 3-meter irregularities are descending with the time, which are similar to the Intermediate and Descending Layer (IDL). The dynamic behaviors of the 3-meter field-aligned irregularities are also discussed in this thesis.

關鍵字(中)

★ 不規則體
★ 雷達干涉法
★ 中壢特高頻雷達

關鍵字(英)

★ Interferometry
★ Chung-Li VHF Radar
★ irregularities

論文目次

第一章前言.......................................... 1
1.1 研究內容........................................... 1
1.2 中壢VHF 雷達介紹................................... 2
第二章理論基礎..................................... 7
2.1 電離層散塊E 層（SPORADIC E） ......................... 7
2.2 雙流不穩定與梯度飄移不穩定理論..................... 9
2.3 小尺度不規則體產生機制............................ 12
第三章雷達干涉法及公式.......................... 15
3.1 雷達干涉法理論.................................... 15
3.2 中壢52MHZ 雷達陣列方程式.......................... 18
3.3 回波位置計算...................................... 23
3.4 IGRF 模型預測回波區及系統初始相位校正.............. 25
3.4.1 國際地磁參考場介紹.......................... 25
3.4.2 由IGRF 模型預測中壢雷達電離層天線回波區域與相位校正
............................................ 26
第四章不規則體回波特性....................... 35
4.1 雷達參數設定...................................... 35
4.2 回波訊號處理...................................... 37
4.2.1 頻譜圖（POWER SPECTRUM）....................... 40
4.2.2 計算頻譜特性（MOMENT METHOD）.................. 40
4.2.3 高度-時間-功率等值圖（RANGE-TIME-INTENSITY PLOT） 42
4.2.4 互相關頻譜、COHERENCE、相位差................. 44
4.3 定位不規則體三維空間結構.......................... 50
第五章觀測結果與討論............................. 52
5.1 平均都卜勒速度隨時間變化情形...................52
5.1.1 高度上不分層................................ 52
5.1.2 分層高度上的都卜勒速度...................... 59
5.2 平均都卜勒速度與頻譜寬之比較.......................64
5.3 不規則體高度與平均都卜勒速度之比較.................70
5.4 不規則體高度上的變化...............................77
第六章結論與未來展望............................. 86
6.1 結論.............................................. 86
6.2 未來展望.......................................... 88
參考文獻………………………………………………………… 89

參考文獻

Ecklund, W. L., D. A. Carter, and Balsley, B. B. : Gradient drift irregularities in mid-latitude sporadic E ,Journal of Geophysical Research ,86,858-862 , 1981.
Rogister A. and N. D’Angelo, :Type 2 irregularities in the equatorial electrojet, Journal of Geophysical Research, 75, 3879-3887, 1970.
Farley, D.T. :A plasma instabilities resulting in Field-aligned irregularities in the ionosphere, Journal of Geophysical Research , 68, 6083-6097,1963.
Chu, Y. H., and C. Y. Wang, Interferometry observations of three-dimensional spatial structures of sporadic E irregularities using the Chung-Li VHF radar, Radio Sci., 32, 817– 832, 1997
Yen-Hsyang Chu and Chien-Ya Wang, :Plasma structures of 3-meter type 1 and type 2 irregularities in nighttime midlatitude sporadic Eregion, Journal of Geophysical Research, 107, A12, 1447, 2002.
Kelley, M. C.: The earth’s ionosphere, Academic Press, London, 1989
Yih-Hwa CHEN, Yen-Hsyang CHU, and Chao-Han LIU, :The Observation of Sporadic E Irregularities in Equatorial Anomaly Crest Zone by Using Chung-Li VHF Radar, Journal of Geoelectr., 48, 1489-1497, 1996
Farley, D. T., H. M. Ierkic, and Fejer, B. G. : Radar interferometry: A new technique for studying plasma turbulence in ionosphere, Journal of Geophysical Research, 86, 1467, 1981._
Yen-Hsyang Chu and Chien-Ya Wang, :Three-dimensional spatial structures of midlatitude type 1 Es irregularities, Journal of Geophysical Research, 107, A8, 10, 2002.
Riggin, D., W. E. Swartz, Providakes, J., and D. T. Farley, : Radar studies oflong-waves associated with mid-latitude sporadic E layers,Journal of Geophysical Research, 91, 8011, 1986.
朱延祥,MST雷達回波機制的研究,博士論文,國立中央大學大氣物理研究所,1988
王建亞,利用中壢VHF雷達進行電離層散塊E層不規則體之觀測,博士論文,國立中央大學太空科學研究所,1999
陳祥章,中壢雷達三維輻射場型模擬與分析及系統建立,碩士論文,國立中央大學太空科學研究所所,2005
楊國峰,電離層散塊E層不規則體結構與特性之研究,博士論文,國立中央大學太空科學所,2008

指導教授

朱延祥(Yen-Hsyang Chu)

審核日期

2009-7-9

推文