利用GPS觀測研究我國赤道異常駝峰區(qū)電離層TEC變化

余侯芳,朱云舟,鄧忠新

(1.中國電波傳播研究所,山東 青島 266107;2.中國電波傳播研究所 電波環(huán)境特性及模化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 青島 266107)

0 引 言

電離層總電子含量(TEC)的時空變化對衛(wèi)星導(dǎo)航定位、通信、雷達(dá)等無線電系統(tǒng)電波信號傳播有著重要影響,特別是對于穿越電離層傳播的電波信號,電離層引起的傳播效應(yīng)直接正比于TEC的數(shù)值。因此,TEC成為表征電離層電波傳播特性的最重要環(huán)境參數(shù)[1-3]。隨著GPS等全球定位系統(tǒng)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,利用GPS雙頻相干信號能夠得到電離層TEC,這給電離層天氣監(jiān)測研究帶來了革命性的變化。

電離層電子密度在地球磁赤道南北兩側(cè)15°附近出現(xiàn)兩個極大值,分別被稱為赤道異常區(qū)的南、北駝峰,中國南部地區(qū)就處于電離層赤道異常北駝峰區(qū)。由于赤道異常區(qū)駝峰位置和時間在不同太陽活動及季節(jié)下將發(fā)生不同程度的移動,而且電離層TEC等特征參數(shù)還存在一定的梯度變化,這將給該區(qū)域無線電信息化系統(tǒng)工作性能帶來重要影響。因此,分析研究赤道異常區(qū)電離層變化特征始終是電波傳播領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)話題[4-11]。

本文將利用中國南部地區(qū)多個GPS測站的TEC觀測數(shù)據(jù),重點(diǎn)探討赤道異常北駝峰出現(xiàn)位置和時間以及駝峰北側(cè)的電離層梯度變化。

1 數(shù)據(jù)與分析方法

本文所用數(shù)據(jù)為YONG、QION、GUAN、LUZH、WHJF、ZHNZ和XIAA七個GPS測站獲取的2004年電離層TEC觀測數(shù)據(jù),上述測站的位置信息如表1所示。

表1 GPS測站及位置信息

電離層TEC數(shù)據(jù)獲取過程如下:地面GPS雙頻接收機(jī)……