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平流层臭氧对保护整个地球生态系统起着重要的作用,而高空大气中的氮氧化物是臭氧破坏的催化剂和源气体,在平流层下部的臭氧光化学反应中起到主要作用。太阳风暴期间,高能粒子沉降引起的电离和离解可使得高层大气 氮氧化物 显著增加,长寿命的氮氧化物在极区向下输运到平流层,甚至能传播到中低纬,从而影响平流层臭氧化学。青藏高原是地球“第三极”,是全球能量、水汽的关键交换区,其热力动力作用是全球大气环流机制中的重要...
常用的第一性原理电离层热层环流模式在求解地球电离层F区主要离子成分氧离子(O+)时,需要指定上边界条件——氧离子扩散通量。然而,该扩散通量无法直接测量,对这方面的研究也很少,研究者常指定一个非常简单的经验扩散通量,即白天向上、晚上向下的固定大小的通量(如TIEGCM)。非相干散射雷达(ISR)可以通过电子密度剖面、电子和离子温度剖面来计算得到该扩散通量,且能长时间积累历史数据,是理想的研究装置。
DE3为周日东向传播纬向波数为3的大气潮汐,主要为热带地区的潜热释放所激发,并被视为非迁移潮汐中最为重要的潮汐分量之一。作为中间层-低热层高度的关键动力过程,DE3潮汐垂直耦合低层与高层大气。一方面,DE3的气候变化性受低层大气气候的调节,包括厄尔尼诺南方涛动(ENSO)、准两年振荡(QBO)和Madden-Jullian振荡(MJO)。另一方面,DE3向上传播到高层大气中驱动产生电离层和热层的经...
赤道等离子体泡(Equatorial plasma bubbles,EPBs)是一种通常发生在夜间的一种电离层等离子体的不规则现象。日落后,较低高度的E层消失,较高高度的F层因其复合率较慢而维持,从而有助于瑞利-泰勒(Rayleigh-Taylor)不稳定性的发展,进而促进EPB的产生。EPB的存在会影响无线电传播、产生严重的电离层闪烁、干扰通信和导航系统。因此,对EPB发生率及其时空规律的相关研...
2020年12月1日,举世瞩目的嫦娥五号探测器成功着陆在了月球风暴洋北部地区,并于12月17日将1731克的月球样品返回地球,基于样品的实验室研究,确定了着陆区玄武岩的年龄约为20亿年(Li et al., 2021;Che et al., 2021)。除了采集月球样品返回地球之外,嫦娥五号探测器的另外一个重要任务是在原位条件下获取采样区的形貌与物质成分,解析月表水特征。月表水的探测对于约束月球的...
深空探测的一项重要研究内容是理解行星、太阳系乃至宇宙的起源与演化,这是预测地球未来的演化方向、人类宜居环境可持续发展的关键。在这一研究中,时间是核心科学问题。因此,对行星表面物质的年龄测定是第一步,可以说,深空探测的一项重大科学任务就是对行星表面进行年龄测定。
火星大气逃逸是火星探测的核心科学问题。研究火星大气逃逸有助于我们深入理解火星全球气候环境的演变过程。研究表明,太阳风是驱动火星大气粒子逃逸的最有效驱动源。这是因为火星没有全球磁场,太阳风可直接与火星电离层或大气离子发生相互作用,并通过电磁力不断剥蚀、加速大气离子逃逸到行星际空间中。
电离层偶发E层(Sporadic E layer,简称Es层),存在于地面上方90-130 km以内的空间区域,是在风剪切作用下形成的密度显著高于周边区域的金属离子层。由于风剪切结构受到多种物理机制的调制,因此Es层内常伴随有各种尺度的不均匀结构。在之前的研究中,孙文杰等(2018, 2020, 2021,JGR)开发了从GNSS TEC数据中提取Es扰动的方法,并基于统计研究得到了大尺度(大于1...
众所周知,地球具有全球性的偶极磁场。 地球偶极磁场起源于内部发电机,向外延展到太空,与外部太阳风等离子体发生相互作用,形成磁层空间。地球全球偶极磁场能有效屏蔽太阳风的高能带电粒子轰击,使得磁层犹如一个保护罩庇护了地球的大气圈、水圈、生物圈等(见图1)。
火星是地球的近邻。通常认为,火星在大约40亿年以前具有类似地球的全球偶极磁场,并存在宜居的生命环境。但由于某种原因在大约40亿年前,火星内部磁场发电机停止、全球磁场消失,导致外部太阳风直接与火星大气发生相互作用,加剧了火星大气的剥蚀和逃逸,火星也逐渐演化成为一颗大气稀薄,气候干冷的行星。
在全球变暖的背景下,高亚洲山地冰川受印度洋季风 和西风带的气候影响,大部分冰川出现了不同程度的消融 和退缩.同时,高亚洲作为除极地冰盖以外全球第二大的 冰川聚集地,是长江、怒江等亚洲7条河流的重要水源,被 称为“亚洲水塔”,养育世界1/3的人口,对区域内水资源、 水循环、气候与环境等有重要影响.然而,由于该区域地 形复杂、海拔较高等原因,只有少量的冰川具有实地观测 资料,难以开展大范围、高分辨率、...
川东地区发育典型的“侏罗山式”褶皱构造带,以北东走向的齐岳山断裂为界,南东侧为隔槽式褶皱,北西侧为隔挡式褶皱.中生代川东地区经历了自南东向北西的陆内递进变形,受多套滑脱层(基底拆离面、下寒武统页岩、志留系泥页岩和三叠系膏盐)的共同控制.但是,关于川东褶皱带的形成机制及其整体和分段形成时间仍存在较大争议.应用构造物理模拟方法,再现了川东“侏罗山式”褶皱带的形成过程,并分析了先存断裂及其倾角对川东褶皱...
Water is a very crucial element to sustain life on earth. The availability of water varies both spatially and temporally. India being a water stress country, the per capita availability of water is re...
Every winter the Indo-Gangetic plains (IGP) of northern India are severely impacted both socially and economically by fog. For night time fog detection, visible imagery cannot be used. Also, as emissi...
Geospatial technology is adopted in India through ‘Digital India’, for better governance and socio-economic benefits of common citizens. Remote sensing imageries and derived products are a direct inpu...

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