极低频超低频甚低频电磁波穿过电离层传播和应用

中国地震局正在开展低轨地震电磁卫星方案论证，准备发射一颗利用电磁方法研究和探测地震的卫星，这正是本项目的需求背景。本项目的研究意义是通过对地下地震辐射源产生的ELF/ULF/VLF电磁波透过地层、大气层、电离层到达低轨卫星高度上的传播理论和对电离层中ELF/ULF/VLF频段大气噪声的频谱特性及空间变化特性的统计分布规律等两方面进行研究，寻找一种新的能够对地震进行短临预报的方法，直接为中国地震局发射低轨地震电磁卫星提供理论和技术支持。主要研究内容为：(1)研究地下地震辐射源产生的ELF/ULF/VLF电磁波透过地层、大气层、电离层到达低轨卫星高度的传播机理和空间变化规律；（2）研究非均匀各向异性电离层对ELF/ULF/VLF电磁波自下而上传播的影响；（3）研究重离子对ELF/ULF/VLF电磁波在电离层中传播的影响；（4）研究电离层中ELF/ULF/VLF频段大气噪声的统计分布特性和规律。

为满足我国首颗地震电磁试验卫星工程项目的需要，亟需开展甚低频超低频极低频电磁波传播机理研究。本课题主要研究内容包括：(1)地下地震辐射源产生的ELF/ULF/VLF电磁波透过地层、大气层、电离层到达低轨卫星高度的传播机理和空间变化规律；（2）研究非均匀各向异性电离层对ELF/ULF/VLF电磁波传播的影响及重离子对ELF/ULF/VLF电磁波在电离层中传播的影响；（3）研究电离层中ELF/ULF/VLF频段大气噪声的统计分布特性和规律。除了完成上述3方面的研究结果以外，在该项目的支持下，我们在以下几个方面也做出了很好的研究成果：（1）ELF/SLF波在“地-各向异性电离层波导/腔体”中的传播特性研究；（2）无限长线电流源和磁流源在三层媒质中激励的电磁场; （3）SLF/ELF波海底传播及在海底勘探方面的应用；（4）星载的SLF/ELF发射天线在海面上产生的场。上述研究成果与本课题紧密相关，是本课题研究成果的进一步的拓展。