电离层峰下结构的数值模拟

在考虑由扩散与中性风引起的动力学输运与有原子离子O+(4S)、O+(2D)与O+(2P)以及分子离子Q2+、NO+和N2+参加光化学反应的电离层-热层体系中,提出一个一维时变的电离层剖面数值模型。通过数值计算着重讨论了武昌地区F2层峰以下,尤其是E/F与F1/F2谷区的电离层形态与有关过程,得到如下结论:(1)对于原子离子,单一成份O+(4S)的光化学反应与输运过程,可以解释F1/F2浅谷的形成;有O+(2D)参与的光化学反应。最有利于形成F1/F2深谷;O+(+2P)不利于谷的形成。对于分子离子,由中性风引起的输运,也有助于深谷的形成。(2)原子离子和分子离子的过渡高度,大约在180-190km,早晚略高。在传统的电子连续性方程中,线性复合系数的假设只适用于此界之上。(3)最宽的F1/F2谷大约出现于地方时11h,最深谷则在正午。E/F谷宽约为20-30km(低年)和25-45km(高年),早晚比中午约宽10-20km.(4)O2+是形成E层与F1层的主要成分,其高度剖面呈双峰状;下部峰形成E层,上部峰与NO+一起构成P1层。