热层大气密度对太阳辐射 27 d 短期震荡的响应规律

分类： 天文学 提交时间： 2023-12-13 合作期刊: 《天文学进展》

汪宏波1,2，张明江1,2，熊建宁1,2

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。

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