刘建军
- 作品数：15 被引量：16H指数：2
- 供职机构：中国极地研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金浦东新区科技发展基金海洋公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：天文地球电子电信更多>>
- 极区电离层对流速度的浅层神经网络建模与分析
- 2022年
- 电离层对流是太阳风与地球磁场相互作用下驱动的磁层大尺度对流循环与对流电场在极区电离层的映射,与行星际磁场-地球磁场耦合系统息息相关.本文基于SuperDARN(Super Dual Aurora Radar Network)分布在北半球的23部高频相干散射雷达获取到的二维电离层对流速度对其进行建模研究.模型输入为行星际磁场三分量、太阳风速度、太阳风密度和地磁指数六个空间物理参数,模型输出为二维对流速度.模型选择两种广泛应用于空间物理建模的浅层神经网络即广义回归神经网络(General Regression Neural Network,GRNN)和误差反向传播(Back Propagation,BP)神经网络.实验结果显示,GRNN模型和BP模型的速度幅值均方根误差分别为174.96 m·s^(-1)和234.21 m·s^(-1),速度方向角均方根误差分别达到62.30°和88.07°,相比于对流速度最大值2000 m·s^(-1)和360°的方向角范围来说,其误差是可以接受的.外推性实验结果显示,在第24个太阳周期时,GRNN模型和BP模型的速度幅值均方根误差分别为305.35 m·s^(-1)和738.15 m·s^(-1),速度方向角均方根误差分别为82.01°和90.56°.实验结果表明,GRNN在时间外推性上的效果优于BP神经网络,更适用于预测对流速度.我们发现在四种典型空间环境条件下,利用GRNN模型预测的瞬时对流速度来构建的全域对流模式与现有统计模型构建的对流模式相似,从而验证预测的对流速度可以用于分析瞬时极区电离层对流.
- 王平李洁韩冰胡泽骏高新波刘建军胡红桥
- 关键词：神经网络
- 南极中山站极区空间环境观测系统被引量：3
- 2016年
- 中国南极中山站位于极隙区纬度,可以观测到丰富的日地能量传输过程的电离层征兆和极光现象,非常适合开展极区空间环境观测研究。自1989年开始建设以来,中山站极区空间环境观测系统经历了观测设备的不断完善和发展,现已建立了涵盖地面极光、电离层和地磁观测多要素、多手段的自主观测体系,实现了极区空间环境的连续监测并建立了数据库。所有观测设备的运行状态可实时监控,地磁、宇宙噪声吸收等数据实现了准实时远程传输。最后展望中国极区空间环境观测研究的发展前景。
- 黄德宏胡红桥刘瑞源杨惠根张北辰胡泽骏刘建军何昉刘勇华韩德胜
- 关键词：极区空间环境电离层极光
- 地面光学设备以及SuperDARN雷达同时观测的日侧激波极光
- 地面极光全天空成像仪与SuperDARN 高频雷达的组合可以对行星际激波影响下的电离层响应特征(激波极光)进行研究.安装在中国北极黄河站和南极中山站的极光全天空成像仪可以从多波段的角度对日侧激波极光开展详细的研究,同时扫...
- 刘建军胡红桥韩德胜胡泽骏
- 关键词：SUPERDARN雷达
- 2014-2016年北半球日侧极盖区的场向Poynting通量数据集
- 2023年
- 电磁能在极区高层大气中的传输以及时空分布是当前的热点问题,也是研究极区高层大气环境和空间天气预报模式的重要课题。通常采用低高度极轨卫星的观测数据来估算电磁能的幅度和方向。不断积累电磁能数据,将有利于支撑我国极区电磁能的传输和变化特性研究。本文以北半球2014–2016年DMSP F17卫星的等离子体速度和磁场探测数据为基础,估算出日侧极盖区场向Poynting通量、水平对流电场和磁场扰动的分布数据。本数据所用的初始DMSP F17卫星数据质量高,估算过程严谨合理,数据记录完整,可为极区电离层/热层的能量传输和耗散研究提供重要的数据支持。
- 王建平张北辰黄春明刘瑞源刘勇华胡泽骏刘建军
- 关键词：极区电离层电磁能
- 基于DPS和GPS的南极中山站电离层TEC比较研究
- 2019年
- 基于南极中山站数字式电离层测高仪DPS-4D和GPS-TEC电离层闪烁监测仪的观测数据,比较研究了两者在2013年所得电离层总电子含量(TEC)随太阳辐射和地磁活动的日变化和季节变化特征。比较结果表明,南极中山站上空电离层TEC存在明显的极区电离层变化特性,这种变化特性大体与太阳辐射成正相关关系,而与地磁活动成负相关。尽管电离层TEC变化具有明显的晨昏不对称性,但都能有效地被DPS-4D和GPS TEC监测仪的数据计算获得,且两者相关系数达到0.86。结合中山站所处的极区电离层位置,考虑太阳辐射电离和地磁活动影响下的极区电离层对流以及中性大气成分改变,初步分析了DPS和GPS所得TEC结果有所差异的原因。
- 余侯芳陈相材刘建军何昉
- 关键词：电离层总电子含量
- 第13章 极区电离层观测研究
- ＜正＞1 3.1引言极区是地球空间开向太空的天然窗口,在日地空间的质量、动量和能量传输过程中发挥着非常重要的作用。极区电离层通过地磁场与外磁层以及发生在那里的各种动力学过程相联系并受太阳风与行星际磁场的直接控制,它具有与...
- 胡红桥刘瑞源刘建军张北辰杨惠根
- 文献传递
- 2012年南极中山站高频相干散射雷达数据集被引量：1
- 2021年
- 中山站高频相干散射雷达位于我国南极中山站西南高地(〜69.4°S,〜76.4°E),于2010年4月建成并投入常规运行,是目前我国在南极地区架设的唯一一部高频相干散射雷达,于2012年加入国际超级双子极光雷达网(Super Dual Auroral Radar Network,SuperDARN)。其获取的等离子体视线速度对于开展极区电离层对流观测研究具有重要的意义。本数据集包含2012年雷达rawacf、fitacf格式的数据文件以及雷达视距时间强度图(Range-Time-Intensity,RTI)。本数据集可以用来开展地球极区磁层-电离层能量耦合、高纬电离层对流、电离层不均匀体结构、磁层亚暴动力学等方面的研究。
- 刘建军胡红桥陈相材
- 关键词：极区电离层
- 地面光学设备以及SuperDARN雷达同时观测的日侧激波极光
- 利用地面极光全天空成像仪与SuperDARN 高频雷达的组合可以对行星际激波影响下的电离层响应特征(激波极光)进行研究.安装在中国北极黄河站和南极中山站的极光全天空成像仪可以从多波段的角度对日侧激波极光开展详细的研究，同...
- 刘建军胡红桥韩德胜胡泽骏
- 基于SuperDARN观测的电离层对流以及极光对亚暴的响应研究
- SuperDARN 高频雷达是电离层研究的一个重要手段.本文根据71个亚暴事件中Hanksalmi 站高频雷达在夜侧扇区(15-06MLT)的观测,对雷达来自电离层的回波数量在亚暴膨胀相起始前90 分钟到之后90 分钟的...
- 刘琼琼胡红桥刘建军
- 基于北极黄河站观测的日侧极光研究新进展被引量：2
- 2018年
- 回顾了基于中国黄河站全天空极光观测对日侧弥散极光与喉区极光研究的最新进展。首先,利用黄河站极光观测,对日侧弥散极光展开系统性分类与统计研究,对这一重要空间物理现象取得新认识,指出日侧弥散极光对研究日侧外磁层冷等离子体的分布、形成及磁鞘粒子进入磁层都具有重要启示作用;同时发现并定义了一种新型分立极光结构——喉区极光,并推断其可能对应磁层顶的局地变形。喉区极光是指发生在电离层对流喉区附近、从极光卵赤道侧向低纬方向延伸出来的分立极光结构。全天空极光观测表明喉区极光走向大致与电离层对流方向一致。之后,观测验证了喉区极光对应磁层顶局地内陷式变形的推测;统计发现喉区极光是一种非常高发的现象,对应的磁层顶变形尺度可达2—3 Re,并指出这种变形最可能由磁鞘高速流冲击磁层顶产生;发现在喉区极光产生过程中还可能触发磁重联;证实伴随喉区极光的产生,磁鞘粒子会进入磁层并诱发产生一种新型弥散极光。通过喉区极光研究,可以将已有的磁鞘瞬态过程研究和触发式磁重联研究有机地结合在一起,对太阳风-磁层耦合过程形成一种新的认识,即:在磁鞘中局地产生(而不是存在于太阳风中)的瞬态过程可以在日下点附近频繁地导致磁层顶局地变形、触发重联、引发系列地球空间效应,可能对太阳风-磁层耦合具有不可忽略的重要性。以此为基础,讨论了日侧极光研究引出的新课题。
- 韩德胜胡泽骏陈相材刘建军胡红桥杨惠根
- 关键词：极光
