《电离层与磁层引论》求取 ⇩

第一部分　电离层和磁层的形成及性质1

第一章　受太阳辐射影响的中性大气1

1.1 引言1

1.2　大气层的气体1

1.2.1 扩散平衡2

1.2.2　逃逸层 氢和氦的逃逸5

1.3　太阳辐射7

1.3.1 光子辐射7

1.3.2　粒子辐射 太阳风11

1.3.3　太阳扰动13

1.4　太阳辐射对大气层的作用14

1.4.1　光子辐射的吸收14

1.4.2　粒子辐射产生的电离18

1.4.3　考虑到消失和运动时电子的、或离解产物的分布20

1.5　太阳辐射的光化学效应23

1.5.1　氧23

1.5.2　一氧化氮26

1.6　大气层的加热27

1.6.1　大气层温度27

1.6.2　由卫星轨道推出的大气层密度29

第二章　电离层 峰以下的电离层35

2.1 引言35

2.2　电子生成率36

2.3　组合F层39

2.3.1　复合39

2.3.2　涉及电荷交换或离子-原子重新排列的各种反应41

2.3.3　扩散44

2.4　F1层44

2.5 E层45

2.6 D区46

2.6.1 电离辐射46

2.6.2　离子化学47

2.6.3　负离子48

第三章 F层峰及峰以上的电离层52

3.1 F2层峰52

3.1.1 峰的运动52

3.1.2　地磁赤道附近的形态53

3.2 F层峰以上的电离层55

3.2.1 氧离子55

3.2.2　氢离子57

3.2.3　氦离子58

3.3　高能光电子 电子与离子温度59

第四章　磁层63

4.1　磁层边界 磁层顶63

4.2　电离层最高部分的带电粒子71

4.2.1　等离子体层71

4.2.2　捕获粒子75

第五章　地磁、电离层电流及电离层暴80

5.1 电离层中的电流80

5.1.1　大气层发电机与电动机81

5.1.2　极区电流体系85

5.2　太阳扰动：电离层暴和磁暴87

5.2.1　电离层突然骚扰（SIDs）87

5.2.2　电离层暴和磁暴（极区）88

5.2.3　电离层暴（非极区）93

5.2.4　质子暴 极盖事件（PCEs）95

第二部分 制约某些电离层过程的原理和实验方法96

第六章　碰撞和扩散96

6.1 碰撞96

6.2　扩散100

6.2.1　等离子体扩散102

6.2.2　含有多种离子的等离子体分布105

6.2.3　受地磁场影响的扩散106

6.3　空气曳力与离子曳力107

第七章　带电粒子在磁场中的运动110

7.1　无碰撞时的运动110

7.1.1 自由带电粒子的运动110

7.1.2　在恒定外力作用下的运动111

7.2　有碰撞时的运动113

7.2.1　在恒定外力作用下的运动113

7.2.2　电离层不均匀结构的运动117

7.2.3　电离层电导率118

7.3　会聚磁力线 捕获粒子122

7.4　“冻结”磁力线127

第八章　电磁波、磁流波和电声波131

8.1 引言131

8.2　各种电波的共同特性132

8.3　折射指数为零和无穷的条件134

8.4　电子的运动135

8.5　磁场中的纵向传播140

8.5.1　仅有电子运动140

8.5.2　折射指数大于1（哨声模式）144

8.5.3　电子与离子都运动 磁流波146

8.5.4　渡越频率149

8.6　磁场中的横向传播152

8.6.1　仅有电子运动152

8.6.2　电子与离子都运动157

8.6.3　上、下混合频率160

8.7　电声波163

8.7.1 波和粒子的相互作用　Landau阻尼和回旋阻尼166

8.8　群、角谱和波包168

第九章　用无线电波探测电离层174

9.1　引言174

9.2　电离层探测177

9.2.1　用顶部探测器观测到的谐振182

9.3　部分反射184

9.4　不相干散射或Thomson散射186

9.5　波相互作用192

9.6　Doppler和Faraday测量193

9.7　哨声和微脉动195

9.7.1　记录方法195

9.7.2　电子哨声196

9.7.3　电子-离子哨声203

9.7.4　离子哨声（微脉动）205

9.7.5　甚低频（VLF）嘶声206

第十章　空间飞行器上的实验 若干基本原理207

10.1　引言207

10.2　电子和离子浓度以及温度的测量208

10.2.1 Langmuir探针211

10.2.2 电离层等离子体中的射频测量216

10.3　高能粒子的测量217

10.4　质谱仪221

10.4.1　磁偏转质谱仪221

10.4.2　Bennett高频质谱仪222

10.4.3　四极质谱仪223

10.5　磁场的测量224

10.5.1　饱和式磁力仪224

10.5.2　碱蒸气磁力仪226

10.6　电场的测量229

附录A．生成层的Chapman理论231

附录B．扩散造成的电子消失的时间常数234

附录C．主要符号和单位换算表236

参考文献240