【摘 要】
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本文基于国际全球卫星导航系统服务(IGS)提供的120°E上空1999-2009年电离层图交换文件(IONEX)格式的电离层电子浓度总含量(TEC)资料，采用动力模型重构和最小二乘估计进行模型的反演和参数优化，从赤道异常指数北驼峰TEC峰值(Inc)、南驼峰TEC峰值(Isc)和赤道槽LT1300时刻TEC值(It1300)的历史资料中重构了非线性动力预报模型。结果表明：该模型能够客观有效地反演出
【机 构】
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解放军理工大学气象学院，江苏 南京 211101 解放军66011部队，北京 102600 解放军
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本文基于国际全球卫星导航系统服务(IGS)提供的120°E上空1999-2009年电离层图交换文件(IONEX)格式的电离层电子浓度总含量(TEC)资料，采用动力模型重构和最小二乘估计进行模型的反演和参数优化，从赤道异常指数北驼峰TEC峰值(Inc)、南驼峰TEC峰值(Isc)和赤道槽LT1300时刻TEC值(It1300)的历史资料中重构了非线性动力预报模型。结果表明：该模型能够客观有效地反演出赤道异常北驼峰TEC峰值的变化趋势，对北驼峰TEC峰值Inc预报的平均相对误差为13.19％，平均绝对误差为3.6051TECU。该预报方法给赤道电离异常特征指数的预报提供一条有效的方法途径和好的应用前景。
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抛物方程可以精确地描述对流层电磁波传播特性，本文主要介绍了电磁波抛物方程的两种数值解法：分步Fourier算法和隐式有限差分方法，并分别采用这两种方法计算了表面波导条件下电磁波传播损耗。
针对瞬态形式电磁波在等离子体表面的反射波的求解，是通过分析入射波信号和反射系数时频域关系，提出用入射波信号频率域响应函数与反射系数相乘，而后再通过傅里叶逆变换实现时域反射波求解的方法进行的。最后，用高斯脉冲形式的电磁波入射于等离子体表面的算例对该方法进行了验证。
本文针对国际电信联盟无线电通信部(ITU-R)推荐的基于美国学者Rotheram方法的地波计算软件GRWAVE编程复杂且计算只给出幅度值而没有相位值的问题，提出将前苏联学者Fock的均匀光滑球面地波留数级数计算法与Rotheram的等效地球半径法相结合，计算了指数型大气条件下的地波传播问题。通过化简将模式方程转化为微分方程，采用四阶龙格库塔法求解该微分方程。对分平面区和球面区分别对地波场强进行计算
本文在NPS模型和总体通量算法的基础上提出了B类蒸发波导模型的通用计算方案，通过引入稳定度关系式的最新研究成果，深入分析了稳定度关系式对模型计算蒸发波导高度的影响。结果表明：稳定度关系式是影响蒸发波导模型计算结果的关键因子。对于不稳定层结，采用Fairall96和HYQ92关系式计算的蒸发波导高度普遍高于采用Grachev00、Fairall03、Edson04关系式的计算结果，而且后三种关系式计
全球定位系统(GPS)掩星技术被视为一种新的有效的全球电离层观测手段，可用来研究电离层分层结构。由于GPS掩星信号受低地球轨道卫星(LEO)和GPS之间的电离层电子密度不均匀体影响而产生扰动，因此，可以利用GPS掩星开展电离层不均匀体探测研究，从而以新的视角洞悉电离层不均匀体的垂直结构特性与全球时空分布。详述了利用GPS掩星探测电离层不均匀体及其气候信息的各种方法，并分析了未来发展趋势。
基于重力波线性理论，利用传输函数的概念，建立了对流层内重力波源与电离层响应之间的传输函数数值模式。以单位脉冲为扰动源，分析了从地面到电离层高空300 km的响应，并模拟了地震孕育期间地表震动单色频率重力波源的时空分布特征，结果表明：速度扰动幅度太小，不足以解释震前电离层异常现象。
实时低仰角对流层斜延迟对于近实时天气预报、气候研究和大气剖面重构等都是非常重要的参数。本文研究了计算斜延迟的传统方法，分析了各自的局限性，给出单站地基GPS实时估计低仰角对流层斜延迟的方法。处理和分析了青岛GPS站的数据，并与探空和映射函数的结果对比，结果显示GPS结果与探空比较吻合，优于映射函数。
用电子流体模型对高功率微波(HPM)大气传播进行数值模拟时，HPM的等效电场对于计算电离参数非常关键。基于大气电子的动量方程，并结合拉普拉斯变换的性质，推导出复指数函数和快上升沿脉冲函数的等效电场公式。将等效电场公式代入流体模型中，分别对上述HPM脉冲的大气传播进行了数值模拟。模拟结果表明：大气击穿将导致脉冲尾部衰减，频谱出现展宽、分裂等现象。基于该等效电场预测的击穿阈值与文献结果一致，表明该求解
本文利用我国4个电离层台站foF2历史数据，从1959年到2010年之间发生的电离层强磁暴作为统计样本，统计分析了电离层强暴随太阳活动、纬度、季节、地方时开始时间以及相对于磁暴的延迟时间等参数，得到了有趣的结果：太阳活动高年容易发生电离层暴。夏季容易发生负扰动，冬季容易发生正扰动，春秋季有着明显的纬度差异。正暴的开始时间主要集中在白天，负暴的开始时间主要在20-09LT，不论磁暴MPO开始在什么时
陆基无线电导航系统利用地波进行导航定位，有效计算出地波信号场强可改进系统的工作范围、接收机设计的灵敏度及动态范围。由于地波信号传播路径复杂，往往沿海面、丘陵、湿地等介电常数完全不同的介质传播，因此混合路径条件下的场强计算复杂。针对这一问题，本文给出了一种关于地波信号沿混合路径传播的场强计算方法，基于该方法分别对地波衰减因子、地波信号场强进行了不同频率下的仿真，通过仿真结果与实测值的对比验证了该方法