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期刊信息/Journal information
空间科学学报
中国科学院空间科学与应用研究中心 中国空间科学学会
空间科学学报

中国科学院空间科学与应用研究中心 中国空间科学学会

刘振兴

双月刊

0254-6124

cjss@nssc.ac.cn

010-62582788

100190

北京8701信箱

空间科学学报/Journal Chinese Journal of Space ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《空间科学学报》是中国科学院空间科学与应用研究中心和中国空间科学学会共同主办的综合性学术刊物，它立足于空间科学的前沿，积极反映该领域内的新发现、新创造、新见解、新理论和新方法，展示我国空间科学发展的进程和水平，广泛地开展国内外学术交流，促进空间科学的发展。2001年，《空间科学学报》入选科技部评选的“中国期刊方阵”，被“中国核心期刊（遴选）数据库”收录，是核心期刊之一；列入国家科技部“中国科技论文统计”源期刊，加入国家科技部的“万方数据系统科技期刊群网”；被国家教委的“中国期刊全文数据库”、“中国学术期刊综合评价数据库”和“中国科技期刊精品数据库”收录，编入《中国学术期刊(光盘版)》，加入“中国期刊网”；已收入科技部西南信息中心“中文科技期刊数据库”；被编入北京大学出版的《中文核心期刊要目总览》。《空间科学学报》被国内外多种权威性科技期刊检索刊物收录，并且列为英国的《中国天文学和天体物理学》(CAA，CAA为SCI收录期刊)的全文摘译期刊之一。近年来被检索收录的刊物包括：英国的《科学文摘》(SA)、俄罗斯的《文摘杂志》(AJ)、美国的《化学文摘》（CA）、德国的《天文学与天体物理学文摘》(AAA)，《中国学术期刊文摘》(首批收录的源期刊)、《中国科学引文索引》、《中国物理文摘》、《中国天文学文摘》等。
正式出版
收录年代

    月基对地观测的特点与应用潜力分析

    吴季
    965-969页
    查看更多>>摘要：伴随着中国月球探测计划的进展,特别是载人登月计划的实施,建设综合性的月球科研基地已成为正在设计和即将实施的国家规划.为了充分发挥月球科研基地的作用,针对月基对地观测特点和潜在应用展开分析.根据月球轨道的独特视角,从地球系统科学、可持续发展、空间物理和空间环境监测等方面讨论多个相关需求和潜在的研究方向.这些需求和研究方向能够为无人或载人月球科研基地的设计,以及制定未来发展规划提供必要参考.同时,这些思考和建议也为地球系统科学研究提供了新的研究视角.

    月球基地对地观测地球系统科学

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    电子重联中电磁场结构的粒子模拟

    胡市航陆全明关云丹卢三...
    970-978页
    查看更多>>摘要：采用2.5D全粒子模拟程序研究了强引导场情况下的电子重联,分析了重联率最大时刻霍尔磁场、霍尔电场及电子流速的空间分布特征.重联率最大时刻,观察到分离线两侧的电子入流及出流,并且有四极霍尔磁场生成.与早期标准重联的研究结果不同,霍尔磁场并未在引导场的作用下发生明显扭曲.同时分离线区域发生电荷分离,并生成近似对称分布的霍尔电场.此外,研究了电子流速空间分布的时间演化.在重联前期,电子主要沿磁力线流动,即ve ≈ veyB/By;在重联后期,电子运动由电场漂移所主导,即ve≈ E×(Byey)/B2y.模拟结果表明,电子重联中可以发生极强的电荷分离,生成近似对称分布的霍尔电场.在引导场下,这种霍尔电场将导致电子的电场漂移,并主导电子流速的面内空间分布,进而生成近似对称分布的霍尔电流和四极霍尔磁场.

    电子重联霍尔磁场霍尔电场电子流速

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    磁鞘流驱动的弓形波及软X射线成像研究:Hybrid与PIC模拟

    欧阳婉欣杨忠炜郭孝城李晖...
    979-987页
    查看更多>>摘要：最新研究表明,湍动的地球磁鞘中存在大量高速流(High Speed Jets,HSJs).MMS卫星对其统计后发现,高速流多数存在于准平行弓激波的下游,其中部分能挤压鞘区等离子体驱动出弓形波.本文采用二维混合模拟(Hybrid)方法,研究了不同激波法向与背景磁力线B0的夹角θBn、背景磁场B0落在模拟平面内外等不同参数设定下的高速流和弓形波(Bow Waves)特性.通过对比相似参数条件下的全粒子模拟(Particle-in-Cell,PIC)与混合模拟结果,发现全粒子模拟除能重现混合模拟结果以外,还能在高速流和弓形波区域呈现出更丰富的多尺度磁岛,其尺度可从小于1个离子惯性长(di0)到大于10di0不等.聚焦2025年9月即将发射的中欧SMILE卫星任务,基于模拟和地冕氢模型对磁鞘软X射线激发强度开展评估,发现高速流区软X射线强度可比背景高1个量级.

    激波高速流弓形波混合模拟全粒子模拟SMILE卫星

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    基于范艾伦卫星观测下太阳风动压对嘶声波分布的影响

    袁安李海梦唐荣欣欧阳志海...
    988-997页
    查看更多>>摘要：哨声波作为常见的等离子体波动,对于磁层内能量电子的加速和损失起着重要作用.已有统计研究表明,地磁活动对哨声波的分布具有显著影响,但是关于太阳风活动对其的影响多以事件报道为主.本文使用范艾伦卫星5年的数据进行统计,在排除亚暴注入的影响之后,对等离子体层内嘶声在不同太阳风动压下的分布进行研究.结果表明随着太阳风动压的增强,30～200 Hz和200～500 Hz的嘶声振幅出现了减弱,与太阳风动压的变化呈负相关.与频率较低的嘶声相反,500～1000 Hz以及1000～2500 Hz的嘶声振幅与太阳风动压的变化则是呈现正相关的趋势.此外,嘶声在磁纬上的分布没有明显的峰值,这表明观测到的嘶声大部分都不是本地激发的.而不同频段的嘶声对于太阳风动压的不同响应则可能是由于源区在太阳风动压增强时受到不同程度的影响所导致的.研究嘶声对于太阳风变化的响应情况,对于理解嘶声的起源与演化具有重要作用.

    空间等离子体等离子体层内嘶声太阳风动压磁纬度

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    地球磁层中合声波的频率与传播角分布特征

    杨立贤刘斯高中磊周亚雄...
    998-1005页
    查看更多>>摘要：合声波的频率和传播角是影响其与电子相互作用的关键参数.2013年1月1日至2015年12月31日期间范艾伦卫星数据的统计分析结果表明,在传播角θ≈35°处,较强的合声波(＞7×10-4 mV2·m-2·Hz-1)更倾向于出现在更窄的频率范围(0.3～0.4 fce).随着磁壳数L的增大,θ≈35°处的合声波频谱变窄趋势逐渐明显.从夜侧到晨侧(21:00 MLT-09:00 MLT),较强的合声波能够在0.1～0.8 fce的频率范围内被观测到,但夜侧θ≈35°处的合声波频谱宽度比晨侧更窄.从上午到昏侧(09:00 MLT-21:00 MLT),合声波电场功率谱密度明显降低,且主要以斜传播(θ＞60°)的下带合声波为主.随着磁纬度λMLAT的增大,上带合声波迅速减弱.同时,θ≈35°处的下带合声波电场功率谱密度也逐渐下降.本文揭示了不同区域内合声波强度的频率和传播角分布特征,为构建更加精确的合声波-电子相互作用全球模型提供了重要信息.

    辐射带范艾伦探测器统计分析合声波传播角

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    等离子体哨声波性质的实验研究

    唐磊张乔枫陆全明高新亮...
    1006-1011页
    查看更多>>摘要：哨声波是地球内磁层中常见的一种等离子体波动,其不仅可以加速电子到相对论能量,还可散射电子沉降到大气层形成弥散极光.哨声波是一支右旋偏振波,在空间等离子体中其等相位面通常被认为是一个平面.近年来,地面等离子体实验正在成为研究哨声波激发和传播的一种重要手段.本文在中国科学技术大学线性磁化等离子体装置(KLMP)上开展了磁环天线激发波动的实验,并利用3D磁探针测量了波动磁场的演化信息.测量结果发现,磁环天线激发了一种等相位面为螺旋状的右旋偏振波动,根据天线设置的不同,螺旋波模数分别为m=0和m=1.通过计算波动的波长和频率,确定这种螺旋波满足哨声波的色散关系,为进一步在等离子体实验装置中研究哨声波打下了基础.

    地面等离子体实验哨声波螺旋波磁场测量

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    基于GBR方法的Kp指数预报模型

    焦琦融张典钧刘文龙
    1012-1020页
    查看更多>>摘要：地磁Kp指数是空间天气预警的重要指标,也是研究太阳风-磁层耦合的关键参数.采用梯度提升回归(GBR)算法和随机森林(RF)两种机器学习方法,构建了以太阳风、行星际磁场参数、历史Kp值和太阳黑子数据为输入的3 h地磁Kp指数预报模型.预报结果表明,两种方法均可提前1 h预报地磁Kp指数,预测结果与观测值之间的相关系数为0.90,其中GBR方法在均方根误差上表现出更好的效果,均方根误差为0.56.Kp指数预报模型在太阳活动周不同相位的预测结果存在差异,在活动周下降阶段模型预测结果与观测数据的相关系数更高.比较了不同地磁扰动下模型的预测情况,相比中等磁暴和超强磁暴,模型对强磁暴(6≤Kp＜7)的预报准确度最高.

    Kp指数机器学习空间天气预报

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    太阳活动高低年广西及周边地区电离层时空频域特性

    杨芸珍刘立龙莫诗蕾韩青宏...
    1021-1030页
    查看更多>>摘要：电离层延迟是影响GNSS高精度定位和导航的重要误差.本文利用CODE提供的2000-2021年GIM(Global Ionospheric Map)数据,以不同时间尺度研究广西及周边地区电离层TEC在2个太阳活动周期不同太阳活动程度下的时空变化特性.结果表明:太阳活动强度影响电离层TEC数值大小及变化特性;电离层TEC在全年中具有双峰变化,春秋季的季均值大于夏冬季,太阳活动高年存在冬季异常,但在太阳活动低年,冬季异常仅出现在部分地区的部分时段;在周日空间频域上,经度每改变1°,电离层TEC的变化量在太阳活动高年和太阳活动低年分别主要集中在-2～2 TECU和-1～1 TECU,而纬度每改变1°,电离层TEC的变化量在太阳活动高年和低年则分别主要集中在-3～1 TECU和-2～1 TECU,整体呈现出纬度的TEC变化量较经度偏大;在周日时间频域上,电离层TEC的2 h和4 h改变量在太阳活动高年分别主要集中在-20～20 TECU和-40～40 TECU,但在太阳活动低年则都集中在-20～20 TECU.

    电离层总电子含量时空变化太阳活动广西及周边地区

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    基于GNSS TEC的电离层模型IRI-Plas 2020与IRI-2020的全球精度评估

    金俐君陈必焰王晓嫚吴定一...
    1031-1046页
    查看更多>>摘要：在信号传播与接收的过程中对电离层延迟进行改正可以提升卫星导航定位的精度,电离层经验模型,如国际参考电离层(International Reference Ionosphere,IRI)模型和 IRI-Plas(IRI Extended to Plasmasphere)模型在估计电离层参数时得到广泛应用.基于太阳活动低年2021年全球135个GNSS站的双频观测数据,提取了垂直总电子含量(VTEC)和倾斜总电子含量(STEC)作为评价基准,评估了同化GIM TEC数据的IRI-Plas 2020模型、未同化外部TEC的IRI-Plas 2020模型和IRI-2020模型.针对不同模型与GNSS观测值之间的精度差异做了详细评估与分析,分析了电离层纬度变化、日变化与季节变化规律,探究了两种模型在不同地磁情况下的精度表现.结果表明,两种模型均能很好地表现电离层特征,其中同化GIM TEC的IRI-Plas模型值精度最高,由于模型计算高度范围的限制,导致IRI模型值偏低,未同化外部TEC的IRI-Plas模型值偏高.同时,两种模型的误差都表现出纬度变化,通常随着纬度的增加而下降,这些变化还显示出季节性趋势.

    电离层全球导航卫星系统倾斜总电子含量IRI-Plas2020模型IRI-2020模型

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    基于双层气辉观测的特殊传播方向电离层行进式扰动事件

    周尘砂赖昌徐寄遥吴坤...
    1047-1055页
    查看更多>>摘要：2011-2021年,位于中国河北省兴隆县的子午工程兴隆台站(40.4°N,117.6°E,30.5°MLAT)的全天空气辉成像仪记录了 611次中尺度电离层行进式扰动(Medium-scale Traveling Ionospheric Disturbance,MSTID)事件,其中589次是典型的西南向传播,22次是非西南向传播.为了更好地理解这些非典型传播方向的MSTID事件,采用地基协同观测的OI 630 nm和OH近红外波段气辉图像对比MSTID和大气重力波(Atmo-spheric Gravity Wave,AGW)传播参数、射线追踪和风场数据,探讨了非西南传播的典型MSTID事件的形成机制.结果表明,当MSTID和AGW传播方向相近时,上游AGW激发的Perkins不稳定性可能是形成这类MSTID的机制,解释了东北方向和部分西北方向传播的事件;在黄昏时分,中性风场向东,AGW破碎后的波动经过中性风的过滤,导致西向传播的MSTID事件;孤波MSTID不具有周期性结构,可能源自E-F耦合激发.

    电离层行进式扰动大气重力波全天空气辉成像仪非西南向传播

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