主要研究方向
1、攻关中高层大气与电离层探测的关键技术,开展我国中纬度上空近地空间环境的自主观测 2、揭示“东亚地区中低纬电离层与中高层大气耦合”特性 3、发展中高层大气与电离层同化与数值模式
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研究方向:
通过发展自主、先进的主被动光学和无线电设备,开展空间环境多手段、多变量综合探测监测,获取我国中低纬度地区上空中高层大气和电离层实时和气候环境数据(大气温度、风场、密度、钠层原子数密度、大气气辉辐射强度、TEC等),深入开展中高层大气与电离层动力学相关研究,揭示其区域性特征和空间精细结构,探索“电离层-大气层”的相互作用过程和变化规律,以及太阳活动、低层大气/地表活动对于其的影响,以期获得空间环境的区域性特征及其对不同地理条件的依赖,固体地球和低层大气的扰动事件对中高层大气、电离层以及磁层环境影响和太阳活动对地球近地空间环境系统影响的机理,提高对中高层大气与电离层的预测能力,推动该区域预报模式的发展。
研究内容:
(1)攻关中高层大气与电离层探测的关键技术,开展我国中纬度上空近地空间环境的自主观测。
瞄准低纬度地区中高层大气与低层大气、电离层耦合的科学需求,向综合化,数字化、精细化发展,重点建设满足中高层大气、电离层多要素参数覆盖主被动光学、无线电监测系统,提升我国地基中高层大气和电离层探测的深度和广度,适应不同科学问题研究的需要。包括,探索基于亚稳态氦原子为示踪的热层大气(200km-1000km)成分探测的新方法,发展基于多发多收组网技术的流星雷达区域大气风场探测的新技术,研发适用于机载、星载平台的小型化激光雷达载荷等。
(2)揭示“东亚地区中低纬电离层与中高层大气耦合”特性。
在自主探测数据的基础上,以我国中低纬度地区中高层大气和电离层环境区域性特征为切入点,探索其与整体变化之间的关系,描绘日地系统能量传输、转换与耗散的过程与路径,揭秘空间环境多圈层之间的物质和能量耦合过程。重点突破以下几个关键科学问题:(1)太阳活动对中高层大气、电离层系统影响的机理;(2)固体地球和低层大气的扰动事件对中高层大气、电离层环境影响;(3)地外物质与中高层大气的相互作用;(4)中高层大气和电离层的区域性特征及其对不同地理条件的依赖。
(3)发展中高层大气与电离层同化与数值模式。
在精细、可靠实测科学数据基础上,发展中高层大气与电离层电离层-热层-电动力学耦合模式,电离层、中高层大气的参量经验模式,探讨探讨经验模式+数值模式的数据同化模式,服务于构建完善近地空间天气传播模式,有效服务于我国临近空间大气飞行器和武器系统安全、航空活动等,并为卫星定轨、测控等航天活动提供保障。