热层大气密度对太阳辐射 27 d 短期震荡的响应规律
Thermospheric Mass Densities’ Response to the Solar
Radiation’s Short-term Variation with 27-d Period
摘要: 在近地空间目标和碎片的定轨预报任务中,需要准确计算热层中性大气密度。太阳辐
射约 27 d 周期的短期震荡是影响大气密度的一种重要的空间环境因素,它会引起大气密度在
全球尺度上的涨落。选择 CHAMP、GRACE-A 和 SWARM-C 这 3 颗极轨卫星星载加速仪数
据推导出的大气密度资料,提取其中的 27 d 短期变化信号,与太阳极紫外辐射 (S10 指数) 的
27 d 短期变化进行多元回归分析,研究热层大气密度对太阳辐射短期变化的响应规律,及其
在不同高度、辐射水平、昼夜半球和纬度等方面的差异。结果表明:太阳辐射短期变化对大气
密度的影响与高度负相关 (主要因素)、与辐射水平正相关 (次要因素);对白天半球的影响是
夜间半球的约 2 倍;在白天半球,辐射影响随着纬度增大而减弱,夜间半球恰好相反。将以
上观测结果与 NRLMSISE00 模型模拟结果对比,发现模型低估了太阳辐射短期变化对大气密
度影响的 (50%∼60%),且低估了高度差异,但高估了辐射水平差异。利用 SOHO 卫星对太阳
26∼34 nm 波长极紫外辐射 1 h 分辨率的测量值,研究了大气密度对辐射的响应延迟时间,约为
18 h (0.75 d)。研究结果对于优化大气模型建模、修正大气密度具有借鉴价值。
版本历史
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2023-12-13 15:40:06 |
ChinaXiv:202312.00166V1
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