【摘 要】
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随着GNSS技术的发展,电离层探测日益受到国内外科学研究的关注,通过对电离层各参量进行监测和分析已经成为部分极端灾害预报的重要手段。低纬度地区的电离层受太阳活动和地磁活动的影响变化较为复杂,掌握低纬度地区的电离层变化特性以及利用监测电离层中的扰动变化,不仅有利于建立区域高精度电离层模型和提高GNSS导航定位精度而且对于提升防灾系统性能具有重要的意义。因此,本文利用香港CORS站原始观测文件反演得到
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随着GNSS技术的发展,电离层探测日益受到国内外科学研究的关注,通过对电离层各参量进行监测和分析已经成为部分极端灾害预报的重要手段。低纬度地区的电离层受太阳活动和地磁活动的影响变化较为复杂,掌握低纬度地区的电离层变化特性以及利用监测电离层中的扰动变化,不仅有利于建立区域高精度电离层模型和提高GNSS导航定位精度而且对于提升防灾系统性能具有重要的意义。因此,本文利用香港CORS站原始观测文件反演得到电离层VTEC并对其特性展开分析,并根据其特性对台风期间的VTEC进行异常探测。本文的主要研究内容和相关结论如下:1.将反演结果与太阳活动和地磁活动之间进行了相关性分析,然后随机选择每月的第一天,将反演结果与CODE_VTEC和IRI-2017在线模型结果进行了精度分析。结果表明:(1)GNSS_VTEC值与太阳活动和地磁活动的相关性因数据量而异,并且VTEC与太阳活动的相关性高于地磁活动。(2)由CORS站反演得到的GNSS_VTEC值与CODE_VTEC值和IRI-2017模型计算得到的VTEC值在太阳活动高低年之间均有很高的一致性。其中由CORS站反演得到的VTEC值与最新的IRI-2017模型之间的RMSE误差在太阳高低年均在2TECu之内。2.基于反演得到的GNSS_VTEC进行了周期探测和特性分析。结果表明:(1)香港地区具有明显的年、半年和季节周期,但与之前学者探究到的低纬度电离层周期有着几小时到十几小时的差异。(2)上半年峰值在太阳活动高低年分别出现在3月和4月;下半年峰值均出现在10月。(3)太阳活动高年存在冬季异常现象且春季的季均值最大,夏季最小;太阳活动低年,没有发生冬季异常。(4)最大月均值出现的月份在太阳活动高年规律性较强,3月最大,7月最小。太阳活动低年规律性不明显。(5)太阳活动高年日变化峰值集中出现在15:00~17:00LT;太阳活动低年出现在14:00~16:00LT;日变化最小值集中出现在5:00~6:00LT。(6)秋季的峰值出现时间总比夏季早;太阳活动高年冬季峰值早于春季,但太阳活动低年正好相反。(7)日变化峰值在太阳活动高年1月早于5月,太阳活动低年7月早于9月。在2月和3月日变化最小值均在22:00UT出现。(8)两分两至日的峰值出现的时间并不相同,主要集中出现在13:00~17:00LT之间,最小值出现在5:00~6:00之间,并且春分日的峰值是最大的。3.基于滑动四分位距法对2018年的2次超强台风进行扰动探究。研究发现在两次超强台风生成后第2天主要表现为负异常扰动,在台风登陆前3天正负异常扰动发生率相同。在超强台风玛莉亚登陆当天GNSS_VTEC值表现为正异常扰动,但台风山竹登陆时GNSS_VTEC未表现出异常扰动。两次台风都在停编后的几天中出现了负的异常扰动,其原因与台风消散后所存在的强积云对流所产生的重力波影响有关。
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