第32卷，第5期 2012年5月
来
与光
分，析
学谱
谱
Spectroscopy and Spectral Analysis
远紫外光谱遥感反演热层O/Nz技术研究
义”，王静，郑旭丽，南一冰，倪国强
彭圣锋，唐
北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京
100081
Vol.32,No.5,pp1296-1300
May,2012
摘要磁琴会引起热层中性成分O和N的显著变化，为研究热层中性成分随磁暴的变化规律，利用 TIMED卫星搭载的全球紫外成像仪探测数据，借助AURIC完成了观测角和太阳天顶角归一化，提出了种热层O/Nz的反演方法，通过O/Nz追踪太阳风暴的发生过程，分析了2002年9月29日到10月4日的
O/N:数据发现受磁养影响O/N发生衰减，且衰减范图由极区向赤道方向延伸。关键词O/N；AURIC；磁暴；GUVI
中图分类号：P353
引
文献标识码：A
DOI; 10. 3964/j. issn, 10000593(2012)05-1296-05
O/N的整个过程，并利用反演得到的O/N:分析了2002年 9月29日一10月4日磁暴期间热层中性成分的变化规律。
由磁暴引起的电离层峰值电子密度衰减问题已引起广泛关注。Seaton首次提出了电子密度的衰减可能与热层中性成分有关，半个世纪以来的观测和研究证实磁暴和亚暴会引起地球热层各中性成分(O，N，O等)数密度的变化，磁录期间，O的数密度发生显著变化，N:则相对稳定，故经常用氧原子和氮分子的柱密度之比O/N作为热层（海拔范图85~800km)扰动的指示剂[2-1]。
Craven于1994年提出可以利用远紫外气辉观测数据研究热层中性成分的变化。热层中性大气主要物质O，N，O 和O)受太阳光照射会产生FUV(100~200nm）日气辉特征光谱辐射(45]，如图1所示[)，海拨85km以下的大气强烈吸收该波段辐射，一方面使得FUV辐射不能穿透大气层到达地球表面，另一方面阻止该波段内的地球反射光到达感兴趣的海拨高度。因此，卫星携带远紫外成像光谱仪探测该波段气辉辐射，可以了解热层中O，N；和O,等主要物质的含量，进而反演出上层大气温度、密度等环境参数，
美国计算物理公司(CPI)和应用物理实验室（APL)等研究机构自20世纪70年代末开始研究远紫外遥感数据的反演，重点是对影响O/N衰减变化的因素的深度探求[)，以便对太阳风翠进行更准确的预测。王静等于2009年探究了直接利用气辉强度比135.6/LBHs追踪磁暴变化过程的可能性。本工作研究了由气辉强度比135.6/LBHs反演得到
1.1
200
150 o 50 + o+.
ON
100
0
天鹿直视方向 0
200
300
Wavelength/nm
400
(uogosq a/)pdap popdo un o ape Fig1
for ultraviolet radiation 理论基础与数据来源 GUVI简介
GUVI(global ultraviolet imager)于 2001年搭线 TIMED
卫星发射升空，其轨道高度为625km，轨道倾角约为74.1°。其在5个谱段进行扫描并记录辐射强度：HI121.6nm， OI 130. 4 nm, OI 135. 6 nm, N, LBHs 和 N, LBHl; 其中 N;LBHs和N;LBHI的设计波段分别为140~150和165~ 180nm。像元的纬度分辨力为0.03，经度分辨力为 0. 15%)
收稿日期：2011-09-23，修订日期：2011-12-16
基金项目：国家白然科学基金项目（40804048)，国家重点基础研究发展计划（973计划）项目（2009CB724005）和国家高技术研究发展计划
(863计划）项目(2007AA12Z101)资助
作者简介：影圣锋，1985年生，北京理工大学光电学院硕士研究生
e-mail;preston2006@163,com
，通讯联系人
万方数据
e-mail; tangyi4510@bit, edu, cr