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本书介绍了由空间天气事件和太阳条件变化所产生的电离层扰动、电离层暴、波动和不规则体，介绍了电离层基础数据的采集分发机制和多种预测方法，并基于 近几个太阳活动周期内的电离层垂测数据和GNSS 观测数据，分析了欧洲地区电离层在正常和 条件下的主要特征。本书提供了珍贵而丰富的数据实例，可帮助读者深入了解电离层空间天气。

第 1 章 绪论 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1

1.1 背景????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.2

1.2 内容安排??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.4

参考文献和补充书目 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.7

第 2 章 日地关系 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9

2.1 地球磁层与太阳的相互作用 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????.9

2.2 磁层-电离层相互作用???????????????????????????????????????????????????????????????????????????.13

2.3 电离层-大气层耦合??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.16

参考文献和补充书目 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.18

第 3 章 空间天气成因和效应 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.20

3.1 主要空间天气成因 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.20

3.2 主要空间天气效应 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.30

3.3 空间天气和地球电离层 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????.33

参考文献和补充书目 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.39

第 4 章 电离层变化性 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.42

4.1 地球电离层气候学 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.42

4.2 D 层和 E 层扰动 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.48

4.3 F 层扰动 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.50

4.4 电离层噪声?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.51

4.5 日食期间 TEC 突然降低 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????.64

参考文献和补充书目 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.67

第 5 章 电离层暴形态 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.70

5.1 太阳周期形态??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.70

5.2 季节形态????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.79

5.3 每日形态????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.84

5.4 小磁暴形态?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.94

5.5 电离层暴形态的起源 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.97

参考文献和补充书目 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103

第 6 章 电离层空间天气预报和建模 ?????????????????????????????????????????????????????????????????.105

6.1 基于 STIF 工具统计预报????????????????????????????????????????????????????????????????????????105

6.2 基于趋势线统计预报 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????.116

6.3 基于人工神经网络动态预报 ??????????????????????????????????????????????????????????????????.120

6.4 电离层空间天气建模 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????130

参考文献和补充书目 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????134

第 7 章 电离层不规则体和波动 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????.137

7.1 电离层不规则体和大气波动 ??????????????????????????????????????????????????????????????????.137

7.2 大尺度不规则体 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????140

7.3 中尺度不规则体 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????147

7.4 观测和建模?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????148

参考文献和补充书目 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????148

第 8 章 电离层空间天气与电波传播 ?????????????????????????????????????????????????????????????????.150

8.1 电离层空间天气与 RF 系统 ????????????????????????????????????????????????????????????????????151

8.2 电离层空间天气和 GNSS 系统 ????????????????????????????????????????????????????????????????163

8.3 电离层空间天气监测 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????165

8.4 业务工具，产品和服务 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????167

参考文献和补充书目 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????182

第 9 章 电离层空间天气目标 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????.185

9.1 为减灾所做的努力 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????185

9.2 环保方面????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????190

9.3 其他行星及其卫星 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????196

参考文献和补充书目 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????196

第 10 章 当前电离层天气???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.199

10.1 2017 年 9 月事件 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????199

10.2 接近第 24 太阳活动周期的尾声 ?????????????????????????????????????????????????????????????210

参考文献和补充书目 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????212

Ljiljana R. Cander，美国电磁科学学会会士，英国科学技术设施委员会(Science and Technology Facilities Council，STFC)卢瑟福阿普尔顿实验室(Rutherford Appleton Laboratory，RAL)访问科学家，长期从事空间科学、地球物理学等方面的研究工作。

Ljiljana R. Cander，美国电磁科学学会会士，英国科学技术设施委员会(Science and Technology Facilities Council，STFC)卢瑟福阿普尔顿实验室(Rutherford Appleton Laboratory，RAL)访问科学家，长期从事空间科学方面的研究工作。

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