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姓名 黃士耀(Shih-yao Huang) 查詢紙本館藏 畢業系所 太空科學研究所 論文名稱 利用中壢30MHz雙態雷達系統與52MHz雷達電離層陣列觀測中低緯度地區電離層散塊E層公尺級不規則體結構特性比較
(Comparing the characteristic of structure of sporadic E irregularities in the low-latitude observed by the Chung-Li 30MHz and 52MHz VHF radar.)相關論文 檔案 [Endnote RIS 格式]
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摘要(中) 由於在2009年完成中壢30MHz與52MHz特高頻雷達同步觀測的系統設定，藉由此機會可同時使用30MHz及52MHz特高頻雷達觀測散塊E層5公尺及3公尺場沿不規則體。同時觀測的資料從2009年7月18日至26日，但本文處理及使用資料是從7月24至26日，針對3公尺或5公尺不規則體的回波頻譜特性或三維定位結果進行分析與統計。
同時觀測的結果，3公尺與5公尺回波頻譜特性為平均都普勒速度小且頻譜寬大的TypeII不規則體。3公尺的都普勒頻移(Hz)大於5公尺結構。3公尺與5公尺結構的都普勒速度大小是相近，可是隨高度增加時，速度變化趨勢相似，但3公尺速度比5公尺速度略大。三維定位結果，3公尺與5公尺結構大部分分佈於52MHz波束主軸的西邊，受到發射功率與天線面積等影響，在高度較高處，觀測到3公尺比5公尺結構的機率較大。3公尺與5公尺團狀結構的追蹤速度(Trace velocity)方向相同且速度接近。
摘要(英) With newly established capability of simultaneous ionosphere measurement made with, a coordinated campaign of simultaneously measuring 5-m and 3-m scale in sporadic E (Es) region was made field-aligned irregularities (FAI). We use interferometer technique to locate three dimensional position s and structures of 3-m and 5-m irregularities in respective echoing regions. The echo power, mean Doppler velocity and spectrum width of the radar returns are also analyzed. It shows that the Doppler shift in unit Hz of 3-m structure is slightly larger than 5-m structure, and they are very close in unit of m/s. Interferometer result of three dimensional measurements show that the echoing regions of the 3-m and 5-m FAIs are not coincident with each other. The former are about 5km meat from the latter, which is consistent with the separation of the expected echoing regions between 30MHz and 52MHz radars. The trace velocities of 3-m and 5-m blob structures are also analyzed and the result shows that they are generally consistent with each other.
關鍵字(中) ★ 比較
★ 5公尺不規則體
★ 3公尺不規則體
★ 中壢特高頻雷達
★ 電離層散塊E層
★ 場沿不規則體
★ 雷達干涉法關鍵字(英) ★ 5-meter irregularities
★ 3-meter irregularities
★ Chung-Li VHF Radar
★ Ionosphere sporadic E layer
★ Interferometry
★ Field-aligned irregularities
★ compare論文目次 第一章 前言 1
1.1研究內容 1
1.2中壢特高頻雷達簡介 3
1.3電離層散塊E層(SPORADIC E , ES)回波特性 6
第二章 理論基礎 10
2.1不穩定理論 10
2.2線性理論 11
2.2.1 雙流不穩定機制 13
2.2.2 梯度飄移不穩定機制 14
2.3非線性理論 16
2.4電離層散塊E層(SPORADIC E , ES)產生機制 18
2.5使用雷達干涉法對電離層散塊E層做三維定位 19
2.5.1雷達干涉法 19
2.5.2中壢30MHz特高頻雙態雷達系統干涉方程式 23
2.5.3中壢52MHz特高頻雷達電離層陣列干涉方程式 30
2.5.4接收回波之三維定位結果 38
第三章 使用儀器介紹以及利用國際地磁參考場(IGRF-07)模型模擬預測回波區 39
3.1介紹中壢特高頻雷達儀器 39
3.1.1中壢30MHz雙態雷達系統 40
3.1.2中壢52MHz雷達電離層陣列 46
3.2 雷達參數 50
3.3 利用國際地磁參考場(IGRF-07)模型模擬中壢特高頻雷達預測回波區域 51
3.4電離層觀測儀簡介 59
第四章 中壢特高頻雷達資料處理與過程 62
4.1 回波訊號的處理與流程 62
4.2利用動差法(MOMENT METHOD)分析回波功率頻譜圖(POWER SPECTRUM)特性 68
4.3距離-時間-回波功率等值圖(RANG-TIME-INTENSITY，RTI)等值圖 72
4.4互相關頻譜、相關係數與相位差頻譜 76
4.5不規則體三維定位結構圖 78
第五章 觀測結果與討論 81
5.1不同尺度結構同時存在於高度或距離方向的平均都普勒速度、頻譜寬、東西方向散佈圖 83
5.2同時觀測到不同尺度結構的平均都普勒速度與頻譜寬散佈圖 87
5.3同時觀測到3公尺與5公尺尺度不規則體結構的頻譜寬(HZ)散佈圖 90
5.4同時觀測到3公尺與5公尺尺度不規則體結構的平均都普勒速度散布圖 96
5.5同時觀測到3公尺與5公尺結構在東西方向統計圖 103
5.6同時觀測到3公尺與5公尺結構在高度方向統計圖與電離層探測儀觀測H’ES高度比較 105
5.7隨時間不規則體結構在東西方向移動速度(TRACE VELOCITY) 111
第六章 結論與未來展望 112
6.1結論 112
6.2未來展望 113
參考資料 114
附錄一 巴克碼(BARKER CODE) 116
附錄二 座標旋轉之比較 124
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吳俊賢, 利用中壢30MHz雷達進行中壢地區日間場沿不規則體的研究, 國立中央大學太空科學研究所, 碩士論文, 2008.
指導教授 朱延祥(Yen-Hsyang Chu) 審核日期 2010-7-25 推文 plurk
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