低纬热层区重力、潮汐、 和行星波观测和理论研究

我们提议主要用Arecibo和曲靖的非相干散射雷达（ISR）对热层区90-300公里的电离层进行同步观测。除了电子密度， 我们还将同时观测电子和离子温度、等离子体飘移速度、以及反演中性大气运动速度。除ISR外， 我们还将结合低纬区气辉成像仪和流星雷达对热层区进行综合探测。这些探测数据能使我们较全面的研究重力、潮汐和行星波在低纬热层区传播的特点。就重力波而言，目前的研究主要局限于来自于电子密度的数据，我们将把重力波的研究扩展到温度和风场方面。此外，我们还将在热传导和分子耗散严重的情况下对重力波传播进行细致的研究。对于潮汐波而言，我们的重点是目前研究很少，周期为8/6小时的潮汐，迁移和非迁移潮汐波的垂直结构。就行星波来说，我们的重点是2-3日波的垂直波长，经度方向的变化。通过此项目，我们将积极推动子午工程和国际合作。

在过去几年里，主要利用了美国Arecibo巨型雷达和激光雷达，中国和美国的法布里 - 珀罗干涉仪对空间电场，高空大气动力学和化学，进行了多项研究。我们首次对105-145 公里的空间电场进行了连续性测量。同时，我们也第一次测量了低纬地区90-350 公里8小时潮汐。此外，也对大气重力波进行了理论和数字模拟方面的研究。已发表论文14篇，其中二篇影响因子是4.4，7篇影响因子是3.4。具体成果如下：.1..我们首次对105-145 公里的空间电场进行了连续性测量。此成果发表在了地球物理学顶级期刊Geophysical Research Letter上。.2..对电离层午夜塌陷现象进行了全面的描述和解释。我们分别对中性风、电场和双极扩散而引发的离子垂直运动进行讨论。并且，进一步调查受到上述3种机制而引发的离子垂直运动对于电离层午夜塌陷的作用。此成果发表在了地球物理学顶级期刊Geophysical Research Letter上。.3..利用激光雷达对大气中层顶区域的动力学和化学过程进行分析和研究。此成果在大气物理学顶级期刊Journal of Geophysical Research上发表。.4..对重力波在大气传播的色散关系的进行了详细的模拟。我们的结果表明重力波在非等温大气中传播的路径，垂直波长，和水平相速度不像在等温大气中保持一致。此成果发表在《中国科学》(英文版)。.5..对磁暴对电离层的影响进行了定量研究 (Gong et al. et al. 2013a)..6..对E- 和F-区潮汐进行了系统的研究 （Gong et al., 2013b）。.7..基于阿雷西博非相干散射雷达对大气波及其在热层中性风的相互作用进行了观测研究（Huang et al. 2012, Huang et al. 2013）.8..利用激光雷达对大气中层顶区域的动力学和化学过程进行分析和研究 (Yue et al. 2013)。.9..我们还对北京上空的中层和热层的风场进行了详尽的分析 (Yuan et al. 2013).