极区夏季中层顶的尘埃等离子体有明显的分层现象,且回波强度与电子温度和观测雷达频率密切相关。本论文中,初步分析了极区夏季中层进行主动调制实验中产生的回波现象,利用电磁波在分层极区中层尘埃等离子体中传输理论研究了电磁波在不同电子温度情况下的传输特性。利用非相干散射雷达探测极区中层夏季回波加热时的回波结果,以及结合探空数据ECT02开展的数值计算结果,得到极区中层夏季回波也存在明显的分层现象。结果表明,理论模拟结论与实验观测结果比较吻合,尘埃等离子体层随温度的不断升高雷达观测频率的增加对电磁波的反射有明显减小趋势,但当电子温度达到一定数值时,对电磁波的反射反而有增大的趋势。本文的主要内容如下:1.首先对PMSE现象及其变化规律进行了简单性的介绍。从观测现象来看,极区中层顶区域存在大量的尘埃粒子,其和其他的粒子成分构成了尘埃等离子体。然后我们对其中的特征参量做了相应的介绍和给出了计算公式。对ECT-02实验观测到数据进行了统计分析,极区中层区域的组成成分的结构有明显的分层现象。根据所观测到的结构,我们介绍了相关的分层介质模型。2.结合ECT-02实验观测到的数据,对电磁波在尘埃等离子体介质中的传输理论做了初步的分析。我们研究了在PMSE发生的情况下,基本参量随高度变化的基本规律,得到了德拜半径和等离子体频率随高度变化的剖面图,它们的分布也存在分层结构。计算了其随频率变化时的介电系数和电导率,然后分析了其随频率变化的特性,得出反射系数随频率变化的规律。3.对极区中层的主动调制实验进行了统计分析,初步分析了极区夏季中层进行主动调制加热实验中产生的回波现象。得到极区中层夏季回波也存在明显的分层现象。利用电磁波在分层极区中层尘埃等离子体中传输理论建立了不同频率的电磁波在不同电子温度情况下传输的理论模型,然后,利用非相干散射雷达探测极区中层夏季回波加热时的回波结果,以及结合探空数据ECT-02开展的数值计算结果,并通过仿真对尘埃等离子体的回波现象随温度和频率的变化进行了初步数值仿真研究。