论文概要:中高层大气中性风场是研究中高层大气动力学、热层-电离层耦合过程的非常重要的物理参数。该研究自行研制了基于非对称空间外差光谱技术(ASHS)的双通道光学干涉仪,可通过探测OI 557.7nm和OI 630.0nm气辉光谱的多普勒频移获取了中间层顶96km和热层250km附近的大气中性风场。目前,该设备已部署于子午工程二期的11个台站,建成了全球首个业务化运行的ASHS地基测风观测网,实现了对中层顶至热层区域风场的常规观测。此外,为了验证该新型地基风场探测技术的有效性,利用子午工程漠河、榆中与武汉同站点的流星雷达和钠激光雷达探测的风场数据,实现了基于不同探测原理的中间层顶区域风场的对比验证分析。对比分析结果表明:(1) DCOI观测结果与流星雷达、钠激光雷达数据具有良好一致性,其中在榆中站发现双通道光学干涉仪与钠激光雷达探测风场的线性相关性可达0.92;(2) 相关性分析揭示出三种技术所测风场存在显著的高度依赖性差异。
DCOI和漠河站流星雷达(左)、榆中站钠激光雷达(右)探测经向风和纬向风在五个高度和高度加权平均后的风速相关性比较分析
DCOI和流星雷达、钠激光雷达探测高度加权平均后的风场的时间序列对比分析
朱亚军,中国科学院国家空间科学中心研究员,博士生导师。2016年毕业于德国伍珀塔尔大学尤里希研究中心获博士学位,随后留校作博士后研究,2019年来到中国科学院国家空间科学中心任职并聘为研究员。
1、中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室人才启动基金, 负责人, 研究所自选, 2020-01--2020-12;
2、子午工程二期双通道光学干涉仪, 负责人, 国家任务, 2019-11--2023-12;
3、南海上空中高层大气与电离层环境变化特征的基础与应用研究, 参与, 中国科学院计划, 2021-06--2026-06;
4、地球极端事件对中高层大气的影响, 负责人, 中国科学院计划, 2021-05--2025-04;
5、中国-泰国低纬电离层不规则体的联合观测和研究, 负责人, 国家任务, 2021-10--2024-09;
6、基于多源OH夜气辉辐射数据的中间层顶氧原子反演与研究, 负责人, 国家任务, 2022-01--2025-12;
文章信息:
上述研究成果发表于国际期刊《Space Weather》。中科院空间中心W. J. Liu博士为论文第一作者,朱亚军研究员为论文通讯作者。该研究受子午工程、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划、国家重点研发和国家自然科学基金等项目的联合资助。
论文信息:
W. J. Liu, Y. J. Zhu, J. Y. Xu, Q. Z. Li, W. Yuan, G. Y. Zhu, T. C. Wang, G. T. Yang, L. F. Du, S. Y. Liu, F. Q. Li. (2025). Validation of Neutral Wind in the Mesopause Measured by a Dual-Channel Optical Interferometer (DCOI) Network of the Chinese Meridian Project. Space Weather.
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