高層大氣結(jié)構(gòu)

1、成績(jī)記錄方式：考勤（10%）+ 平時(shí)作業(yè)（12%）+ 期中作業(yè)（18%）+考試（60%）,期中作業(yè)題： 任選3題， 18分,1.試闡述O/N2比值對(duì)電離層電子密度的影響以及大氣環(huán)流引起的O/N2比值季節(jié)變化的特點(diǎn)和機(jī)制。2.試證明：在離子碰撞頻率遠(yuǎn)大于離子回旋頻率而電子碰撞頻率遠(yuǎn)小于電子回旋頻率的高度區(qū)域，電子傾向于對(duì)電場(chǎng)響應(yīng)而離子傾向于受中性風(fēng)控制。3.試闡述光電離和復(fù)合過(guò)程在電離層F1形成中的作用。4.試闡述電離層F

2、2 層形成和夜間維持機(jī)制。提交截止時(shí)間： 2017年12月26日提交形式： 手寫(xiě)作業(yè)本,平時(shí)作業(yè)： 每章1-2題，計(jì)12分 期中作業(yè)：為平時(shí)作業(yè)之外的綜合題,第一章‘高層大氣結(jié)構(gòu)與光化學(xué)’習(xí)題與思考題試闡述中性大氣的垂直分層結(jié)構(gòu)（按溫度、運(yùn)動(dòng)方式和狀態(tài)等）和形成機(jī)制。試闡述中性大氣成分與密度隨高度的分布特征和形成機(jī)制試闡述大氣層主要的熱源、熱耗散過(guò)程和熱輸運(yùn)機(jī)制。若大氣中主要成分隨高度分布處于平衡態(tài)，而有一種或幾種少量

3、氣體成分(密度低得多)隨高度分布處于非平衡態(tài)分布，那么少量氣體成分就要通過(guò)某種方式的擴(kuò)散過(guò)程在主要成分間運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到平衡態(tài)。試導(dǎo)出垂直擴(kuò)散通量的表達(dá)式，并說(shuō)明其在不同高度（100 km以下及以上)的特點(diǎn)。,第二章 ‘高層大氣運(yùn)動(dòng)與波動(dòng)’習(xí)題與思考題,試給出中性大氣的運(yùn)動(dòng)方程，并說(shuō)明方程中各項(xiàng)的物理含義。試說(shuō)明大氣層的熱層風(fēng)和地轉(zhuǎn)風(fēng)的機(jī)制。試闡述大氣環(huán)流引起的O/N2比值季節(jié)變化的機(jī)制試闡述大氣遷移潮汐和非遷移潮汐的產(chǎn)生機(jī)制和特點(diǎn)。

4、試推導(dǎo)絕熱大氣浮力頻率的表達(dá)式。試定性討論潮汐和波動(dòng)對(duì)電離層有哪些可能的影響。,第三章練習(xí) 題電離層的結(jié)構(gòu)與光化學(xué) 試證明在光學(xué)深度等于1的高度電離速率最大。試推導(dǎo)Chapman-?層和Chapman-?層電子密度垂直分布表達(dá)式并解釋兩者的共同點(diǎn)和差別。試闡述光電離和復(fù)合過(guò)程在電離層F1形成中的作用。試說(shuō)明電離層的垂直結(jié)構(gòu)(分哪些層、所在高度范圍、典型的電子密度值等)和其中發(fā)生的主要光化學(xué)過(guò)程。,電離層物理-第三章第3節(jié)

5、,第四章練習(xí)題,試證明：在離子碰撞頻率遠(yuǎn)大于離子回旋頻率而電子碰撞頻率遠(yuǎn)小于電子回旋頻率的高度區(qū)域，電子傾向于對(duì)電場(chǎng)響應(yīng)而離子傾向于受中性風(fēng)控制。等離子體由兩種次要成分電子和離子組成，主要成分為中性大氣。對(duì)于等溫過(guò)程，僅考慮在壓強(qiáng)梯度、重力和電荷分離創(chuàng)造的電場(chǎng)作用下的擴(kuò)散，其結(jié)果，電子和離子一起擴(kuò)散，即雙極擴(kuò)散或等離子體擴(kuò)散。證明雙極擴(kuò)散系數(shù)為， Dp=kb(Ti+Te)/mi?i如果僅考慮中性風(fēng)的作用，并假定中性風(fēng)沿水平

6、方向，電離層是水平分層的，地磁場(chǎng)傾角為I，磁通量密度為B。試說(shuō)明風(fēng)剪切是偶發(fā)E層的一種形成機(jī)制。,第五章練習(xí)題,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,試根據(jù)帶電粒子運(yùn)動(dòng)速度公式，導(dǎo)出電離層縱向電導(dǎo)率、Pedersen電導(dǎo)率和Hall電導(dǎo)率的表達(dá)式并證明赤道電激流為 ，?C是Cowling電導(dǎo)率。 試闡述電離層和磁層電場(chǎng)投影的基本原理。 試闡述赤道F

7、層運(yùn)動(dòng)的主要觀測(cè)結(jié)果和基本特征 試說(shuō)明赤道F層發(fā)電機(jī)的生成原理。 試說(shuō)明極區(qū)電離層電場(chǎng)的起源以及低緯和赤道電離層電場(chǎng)的起源，生成機(jī)制及兩者的異同。,,,試闡述中緯度電離層經(jīng)典異常包括哪些現(xiàn)象，并解釋各類(lèi)異?，F(xiàn)象形成的物理機(jī)制。,第六章 練習(xí)題,試說(shuō)明什么是電離層赤道異常及其形成機(jī)制。試說(shuō)明什么是夏季電離層夜間異常及其形成機(jī)制。,試闡述電離層F2 層形成過(guò)程和夜間維持機(jī)制。,第七章練習(xí)題,,,,,,,,,,,,,,,,