孙佳欣 彭怀云 李清亮

（中国电波传播研究所 电波环境特性及模化技术重点实验室，青岛 266107）

引 言

低电离层(60～120 km高度)是甚低频(very low frequency, VLF)电磁波地-电离层波导传播模型的上边界[1]，其电子浓度、电子温度、碰撞频率等参量的分布、扰动变化是影响VLF远距离通信效能、导航定位精度的重要因素[2]. 因此，低电离层参量的分布和扰动特性研究是VLF电波传播研究的重要方向之一.

1990年，Inan[3]分析了南极Palmer站接收的NAA台VLF传播数据，发现该VLF信号幅度被NAU台发射的VLF信号调制，实验证实了VLF波能显著改变低电离层电子温度和浓度的理论预言.Inan等人[4]、Rodriguez等人[5]分析了NSS、NAU、NAA三个VLF台发射的强VLF电磁波对夜间低电离层电子温度和电子密度的影响，发现在70～90 km高度电子温度升高2.5倍，电子密度下降26%. 1997年，刘立波等人[6]在Rodriguez的基础上，分析了电离层中氧气、氮气密度等背景参量对电子温度、浓度扰动的影响，发现中性大气数密度越低或温度越高，电子参数变化越大. 2007年，Peter等人[7]分析了闪电激发的VLF电波对电子密度的扰动，发现85 km处D层电子密度提高了约15%. 2013年，Graf等人[8]计算了VLF波引起的低电离层扰动范围和跨低电离层衰减的估计值. 2017年，冯阳[9]推导了全波分析法下的VLF波传播模型，并对不同辐射源参数、地磁场参数、电离层参数下的VLF波传输特性进行了分析.但他研究的重点是电离层中的VLF波传播情况，并没有对VLF波引起的电离层扰动情况进行分析.2018年，ATICI等人[10]利用Glukhov-Pasko-Inan电离层化学经验模型计算了雷电激发的VLF电磁波对低电离层电子密……