流星尾迹小尺度结构的VHF相干散射雷达观测研究

流星尾迹作为低热层中一种极为重要的物理现象，对电离层E区有着显著的影响。研究流星尾迹小尺度结构的发生特征，产生机制和运动演化过程具有重要的学术意义和应用前景。本项目拟利用三亚VHF电离层相干散射雷达观测流星尾迹小尺度结构，分析其随高度、地方时和季节的分布特征，以及高高度流星尾迹小尺度结构多普勒谱的形态和演变规律，揭示不同高度流星尾迹小尺度结构的产生机制和形成与演变过程。结合电离层数字测高仪和VHF雷达观测，分析长持续时间流星尾迹小尺度结构和同时观测的多层Es，考察影响小尺度结构长时间存在的可能因素，揭示非流星雨期间单一流星尾迹小尺度结构对形成多层Es的影响。利用雷达干涉法分析小尺度结构漂移特征，估算高精度的风场剖面结构并与全天空流星雷达观测的平均风场比较，建立可应用于三亚VHF电离层相干散射雷达的高精度风场剖面测量方法。

本项目以三亚VHF相干散射雷达硬件平台为基础，根据研究需要升级改造了雷达原天线阵列和收发方式，开发了三亚雷达流星不均匀体空间干涉探测模式和分析方法，针对地球高空流星不均匀体现象开展了实验观测和研究。研究结果证实了低功率相干散射雷达观测流星不均匀体可以获取高精度风场剖面，建立了应用于三亚VHF相干雷达的高精度风场剖面测量方法；得到了长持续时间流星不均匀体的空间精细结构与变化，揭示了坠入地球大气的流星体质量和成分可能是其产生的流星不均匀体能长时间存在的主要影响因素；发现了一类新的流星不均匀体现象出现在地球高空130公里高度以上大气稀薄区域，改变了有关流星不均匀体多出现在120公里以下的传统认识，引出了产生高高度/长时间流星不均匀体的母流星体起源等新的科学问题。第一作者发表基金致谢SCI论文9篇（JGR+GRL 7篇）。