电离层人工调制激发的VLF波在磁层的传播特性及应用研究

摘要：

电离层人工调制可以激发甚低频(VLF)波,其中向上传播进入磁层的VLF波,不但能够用来研究磁层中的各种物理现象,且具有人工沉降高能粒子,消除辐射带等实际用途.本文使用射线追踪方法,模拟电离层调制激发的VLF波在磁层的传播路径,分析激发纬度和调制频率对传播路径和传播特性的影响;并基于低频波的色散方程和波粒共振条件,分析VLF波传播路径上与磁层高能粒子的最低共振能及其分布.研究表明,VLF波通过在磁层来回反射向更高的L-shell传播,最终稳定在某一L-shell附近.以较低的调制频率或者从较高的纬度激发的VLF波能够传播到更高的L-shell,但是,当激发纬度过高时,低频波也可能不发生磁层反射而直接进入电离层和大气层.低频波在磁层的传播过程中,在较高的纬度或者较低的L-shell能够与较高能量的电子发生共振相互作用,在较高的L-shell并且低纬地区,能够与较低能量的电子发生共振相互作用.共振谐数越高,能发生波粒共振的电子能量越高.

关键词：电离层人工调制、VLF波、射线追踪、波粒共振

所属期刊栏目：56

分类号：P353(空间物理)

资助基金：国家自然科学基金项目40774100,41204120

在线出版日期：2014-03-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3960-3968