《表2 卫星记录磁层线辐射特征对比》

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《高压输电系统引起的空间电磁扰动》

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相对于输电线谐波辐射，人们更早在卫星上观测到的是磁层线辐射信号，磁层线辐射分布在2～5kHz频带内，平行谱线之间频率间隔接近50～60Hz，但不固定，相对50/60Hz会出现一定偏移。图2给出了DEMETER卫星记录到一次MLR事件[13]，发生于2005年3月10日的一条夜侧轨道，可以看到电场在整个轨道的南北半球均观测到MLR信号，南半球电场强度低于北半球，而磁场仅在北半球磁场增强区域有MLR信号显示，信号频段分布在2.25～4.5kHz，MLR信号也呈现为平行谱线，但谱线所对应的频率随位置变化漂移，不似图1展示的PLHR信号恒定在相同间隔的频点上。根据DEMETER卫星发射后近2年的观测资料，Nemec等[14]提取并对比了卫星观测到的所有PLHR和MLR事件，两类事件的特征总结见表2，无论是所在频段，还是频段间隔、强度、概率等，两种类型的辐射事件均呈现了明显的差异。既然MLR与PLHR差异如此明显，更可能是一种来自磁层的天然信号，而不是人工源信号，那为什么人们在研究过程中会将这两类信号相关联呢?PLHR是否会另外激发MLR事件呢?这也是国际上目前争论和研究的热点问题。认为两者无关的观点，如Rodger等[15]分析了Halley南极站1995年4个月的MLR事件记录资料，发现MLR的日变特性与共轭区北美的工业输电加载没有相似性，信号也不具备明显的东西方向不对称性，MLR不像PLHR对磁暴事件没有快速的响应，其出现概率与工作日或周末、节日等也无明显关联，所有证据均反映MLR是一种天然的VLF辐射，并不是PLHR引起的。但也有一些观测事实反映二者之间有一定关联，如Parrot等[16]报道了一次地基和卫星同步观测的MLR事件。他们的研究结果中，PLHR出现在地基观测站的频谱图中1 150Hz，1 250Hz，2 050Hz，2 350Hz，2 450Hz等多个平行谱线上，同步的波纹状MLR信号出现在1.2～2.4kHz；同一天DEMETER卫星在芬兰试验站上空的相邻轨道上记录到1.4～2.2kHz的MLR信号，但该轨道可能由于距离试验站有一定距离，没有发现PLHR信号。这次MLR事件持续时间2h，其北半球覆盖范围达到7 400 000km2，而且在南半球也观测到该信号，MLR呈现了非常大的径向分布范围。分析认为这次MLR事件可能是PLHR向电离层和磁层传播过程中，当PLHR信号穿过磁赤道时由于粒子的回旋共振机制谐振波与高能粒子产生了非线性相互作用，PLHR波能量被增强，频率被改变，当这些波再次回到电离层和大气层时就呈现为MLR信号[16]。