南美洲磁赤道地区散F层於太阳活动极大期之研究.pdfVIP

南美洲磁赤道地區散狀F層於太陽活動極大期之研究 1 1 1 1,2 陳瑋陞 , 劉正彥 , 李建志, 褚芳達 1 國立中央大學太空科學研究所 2 中華電信研究所前瞻技術研究室國家時間與頻率標準實驗室 中文摘要 跨赤道中性風，帶動電漿沿磁力線傳輸而 本研究探討電離層 F層中之電漿不穩 降低高度，造成碰撞頻率的增加，此現象 定現象。在研究中，利用南美洲磁赤道地 會抑制 ESF的發展。故跨赤道中性風也可 區之電離層探測儀觀測散狀 F 層 能是影響 ESF的重要因素之ㄧ [Maruyama, （Equatorial Spread F ）的發生與背景電場 1988] 。本研究利用長期的觀測資料，探討 v v v v 造成的電漿漂移（ E ×B drift ），並配合同 E ×B drift和跨赤道中性風對於 ESF的影響 一經度上之 GPS觀測網，探討 1999 年至 與重要性，並配合GPS觀測網，研究 ESF 2000 年太陽活動極大期間，赤道異常現象 與GPS相位擾亂（GPS phase fluctuation ） （Equatorial Ionization Anomaly ）對散狀F 之間的關連性。 層之反應，以了解散狀 F層發展之相關因 素。研究結果顯示，垂直向上之電漿漂移 研究方法 對散狀 F層之發生有正面的貢獻，而赤道 本研究之資料來源為數位式電離層探 異常現象之不對稱對散狀 F層有負面之影 測儀 （Digisonde Portable Sounder, DPS ）和 響；另一方面， GPS相位擾亂（GPS phase GPS （Global Positioning System ）兩種儀 fluctuation ）與散狀F層也有相當程度的關 器，測站的相關位置如圖 1所示。圖中圓 連性。 點代表 DPS的位置，三角形為 GPS接收站， 圓圈則是 GPS接收站的觀測範圍。DPS位於 前言 南美洲祕魯的Jicamarca （11.95 °S, 76.87 ° 對於磁赤道地區而言，散狀 F 層 W, 1.28 °Nm ）。GPS觀測資料取自 IGS （Equatorial Spread F, ESF ）是一種經常性 （ International GPS Service for 的電離層擾亂現象。其發生時間一般在日 Geodynamics ）。整個GPS觀測網的涵蓋範 落之後，且經常伴隨著電磁波的干擾，進 圍 ，在地理緯度上由 40 °S延伸至 10°N ，對 而影響通訊或雷達等方面的應用。ESF的成 應的磁緯度範圍約在南北緯 25 °之間；地理 因，一般相信來自於 Rayleigh-Taylor 經度則以75 °W為基準 。而整個觀測時間自 Instability [Dungy, 1956] 。當日落之後，東 1999 年4月至 2000 年3月 ，此期間正是太 西向電場的反轉增強（ Prereversal 陽活動極大期（solar maximum ）。 Enhancement ）會造成電離層的迅速抬升， DPS之資料處理方式是檢視觀測期間 v v 每日 1900－2400LT之間的電離圖，判別 進而產生不穩定之現象。因此，E ×