电离层人工调制激发的VLF波在磁层的传播特性及应用研究

电离层人工调制可以激发甚低频（VLF）波，其中向上传播进入磁层的VLF波，不但能够用来研究磁层中的各种物理现象，且具有人工沉降高能粒子，消除辐射带等实际用途.本文使用射线追踪方法，模拟电离层调制激发的VLF波在磁层的传播路径，分析激发纬度和调制频率对传播路径和传播特性的影响；并基于低频波的色散方程和波粒共振条件，分析VLF波传播路径上与磁层高能粒子的最低共振能及其分布.研究表明，VLF波通过在磁层来回反射向更高的L-shell传播，最终稳定在某一L-shell附近.以较低的调制频率或者从较高的纬度激发的VLF波能够传播到更高的L-shell，但是，当激发纬度过高时，低频波也可能不发生磁层反射而直接进入电离层和大气层.低频波在磁层的传播过程中，在较高的纬度或者较低的L-shell能够与较高能量的电子发生共振相互作用，在较高的L-shell并且低纬地区，能够与较低能量的电子发生共振相互作用.共振谐数越高，能发生波粒共振的电子能量越高.