地球的電離層很大程度上影響著無線電通信。電
離層環境的不規則變化會影響低緯軌道衛星以及衛星
導航定位的正常工作。因此，研究電離層不僅有很大
的學術價值，還有著實際的意義。這本由龔韻著的《
基於Arecibo非相干散射雷達的電離層動力學研究》
利用位於Arecibo，波多黎各(18.3°N，66.7°W)的
雙波束非相干散射雷達的觀測數據，分析了位於低緯
電離層E層和F層的大氣潮汐波和行星波，討論了中性
風、電場以及雙極擴散對Arecibo電離層午夜塌陷的
影響。具體工作概括如下：
1.利用Arecibo雙波束非相干散射雷達在2010年
1月14日～23日的觀測數據，我們分析了周期為24小
時和12小時的大氣潮汐波的傳播特性和垂直結構。
2.第一次報道了在低緯度電離層F層周期為8小時
的大氣潮汐波，並且分析了8小時潮汐波的垂直結構
，討論了觀測到的8小時潮汐波的激發機制。
3.第一次報道了在低緯度電離層F層周期為6小時
的大氣潮汐波和周期為40小時的準2天行星波。
4.Areciho電離層午夜塌陷是指電離層F層電子密
度峰值高度在午夜前後急劇地下降。

第1章 引言
1.1 電離層簡介
1.1.1 電離層的垂直結構
1.1.2 風剪切理論和離子運動
1.1.3 電離層探測技術
1.2 非相干散射雷達簡介
1.2.1 非相干散射雷達方程以及散射截面
1.2.2 非相干散射雷達功率譜
1.2.3 Arecibo非相干散射雷達
1.2.4 美國非相干散射雷達簡介
1.3 本文的工作目的與內容安排
第2章 非相干散射雷達數據分析
2.1 離子矢量速度的獲取
2.2 中性風的獲取
2.2.1 E層中性風的推導
2.2.2 經向風在F層的推導
2.3 約束諧波擬合方法
第3章 Arecibo上空低頻大氣潮汐波和準2天行星波的觀測研究
3.1 大氣潮汐波簡介
3.2 功率密度譜分析
3.2.1 F層經向風功率譜密度結果
3.2.2 E層中性風功率譜密度結果
3.3 24小時潮汐波結果與討論
3.4 12小時潮汐波結果與討論
3.5 行星波簡介
3.6 準2天行星波的振幅和垂直結構
3.7 小結
第4章 高頻潮汐波的觀測研究
4.1 8小時潮汐波簡介
4.2 8小時潮汐波結果與討論
4.3 8小時潮汐波小結
4.4 6小時潮汐波的結果與討論
4.5 6小時潮汐波小結
第5章 Arecibo電離層午夜塌陷以及其與中性風、電場和雙極擴散之間的關繫
5.1 引言
5.2 數據展示
5.2.1 Arecibo電子濃度分布
5.2.2 HmF2，NmF2和Vz
5.2.3 離子垂直運動的三個分量
5.3 討論
5.3.1 午夜塌陷主要是由哪一(幾)個機制引發的？
5.3.2 哪一(幾)個潮汐波分量對午夜塌陷*為重要？
5.3.3 其他觀測周期內的Arecibo午夜塌陷
5.4 小結
第6章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
致謝