基于三亚VHF雷达的场向不规则体观测研究:3.距离扩展流星尾迹回波
2013-10-08李国主宁百齐胡连欢
地球物理学报 2013年12期
李 明,李国主,宁百齐,胡连欢
1 北京空间环境国家野外科学观测研究站,中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029
2 中国科学院大学,北京 100049
1 引 言
每天数以百万的流星体在地球大气层中熔蚀,虽然只有极少数流星体坠落至地球表面,但这些流星体在飞行过程中可能损害人造卫星等航天器,例如1993年奥林巴斯通讯卫星因遭遇英仙座流星雨受损而一度失去控制.同时,目前所知的地球大气层中金属离子的唯一来源是流星进入大气层时带来的金属离子注入[1].在电离层E区金属离子的寿命远长于分子离子,因而能够在E区高度累积起可观的金属离子含量,而这些金属离子则被认为是形成Es的因素之一[2-3].流星尾迹中场向不规则体产生机制和演化过程的研究,对研究低热层及电离层E区的物理过程有着重要意义,是当前空间物理学研究的热点之一.
流星体通常以10~70km/s的速度坠落,中性大气分子与高速的流星体碰撞、摩擦而发生离化,同时流星体表面物质蒸发、离化,二者在流星体行进路径上产生一段等离子体柱,形成流星尾迹[4].流星尾迹中的等离子体对电波具有反射或散射作用.当雷达波矢与流星体行进路径垂直时,可以观测到镜面流星尾迹(SE,specular trail echo),其观测回波的持续时间通常在零点几秒到数秒钟.对这种流星尾迹的研究主要基于测量其多普勒速度从而估算低热层风场信息,是早期小功率雷达的主要观测对象[5].特别是在20世纪90年……
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