南极长城站哨声波监测仪设备及其初步观测

学术精汇

作者：

顾旭东1 2 倪彬彬*1 徐未1 2 王市委1 李斌*3 胡泽骏3 何昉3 陈相材3 胡红桥3

作者单位：

1. 武汉大学电子信息学院空间物理系2. 湖北珞珈实验室3. 中国极地研究中心自然资源部极地科学重点实验室

摘要：

在子午工程二期项目的支持下，武汉大学（Wuhan University，WHU）联合中国极地研究中心研制了一套甚低频（very low frequency，VLF）波动探测系统，并在2022年由中国极地研究中心部署于南极洲的中国长城站（Great Wall Station，GWS，62.22°S，58.96°W）.该探测系统的动态范围为～110 dB，时间精度为～100 ns，可为空间物理和空间天气研究提供高分辨率的波动观测数据.本文详细介绍了WHU VLF（子午工程编码：OCHCH＿WHWM01）波动探测系统在GWS的初步观测结果，充分验证了系统的优越性能和稳定性.在过去一年的常规运行中，此系统能精确探测北美和欧洲等区域内各种地基VLF台站信号的动态变化.初步分析结果表明，在多次X级太阳耀斑爆发期间，GWS观测到的人工VLF台站信号特性与以往的研究结果高度一致.由于HWU-GWS（HWU为发射台站的名称）路径穿过南大西洋异常（south Atlantic anomaly，SAA）区域，观测结果同时表明，在磁暴期间，HWU VLF信号的扰动与磁层电子沉降在时空关系上具有很强的关联性.此外，此设备也能观测到闪电激发的宽频带哨声波，在频谱图上呈现特有的清晰色散结构.因此，在南极独特的地理位置，地基哨声波监测仪的观测结合其它仪器的观测，有利于深入开展与极区哨声波传播、低电离层扰动、地面闪电放电和辐射带粒子沉降等相关的空间天气学研究，对开展全天时空间环境监测具有重要意义.

关键词：

哨声波监测仪南极长城站空间天气甚低频波动传播子午工程

刊期：

2024，1（55）

所属栏目：

子午工程科学探测

基金资助：

国家自然科学基金资助项目(42188101,42025404,42274205,41874195,42074119),国家重点研发计划资助项目(2022YFF0503700),中国科学院先导B计划资助项目(XDB41000000),民用航天技术预研项目(D020308,D020104,D020303),湖北珞珈实验室开放基金资助项目(220100051),上海科委项目(21DZ1206100)

分类号：

P352

DOI：

10.19975/j.dqyxx.2023-010

页数：

页码：

15-23

来源期刊

地球与行星物理论评(中英文)