电离层物理

课程编码：180083070802P2003H 英文名称：Ionospheric Physics 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：刘立波等

本课程是面向空间物理、空间天气、行星空间物理、大气物理、电波传播、测绘和地震学等专业的研究生开设的基础课。课程重点讲述地球与行星电离层基本物理过程、电离层结构与典型变化特征、电离层与日地空间各圈层的相互作用、电离层无线电探测原理等基础内容。具体内容包括高层大气结构与动力学、电离层的形成理论、电离层动力学与电动力学过程、各种电离层结构与常见变化形态、电离层探测原理与应用、电离层领域的研究进展等。课程开设旨在让学生认识电离层/高层大气的结构和相关物理过程，了解电离层/高层大气的主要变化性、相关应用、研究新进展和存在的主要科学问题。

高等数学、电磁学/电动力学、空间等离子体物理学

第一章 引言 3学时 刘立波
第1节 引言
第二章 高层大气结构 6学时 陈一定
第1节 高层大气成分、密度、温度结构和静力学平衡
第2节 高层大气的热力学过程、热平衡和热结构
第3节 热层风与环流结构
第三章 电离层的形成理论 6学时 陈一定
第1节 光电离
第2节 粒子碰撞电离
第3节 流星烧蚀电离
第4节 电离层中的离子化学过程
第四章 电离层的光化、扩散平衡 6学时 陈一定
第1节 电离层的光化平衡
第2节 双极扩散与电离层剖面
第五章 电离层动力学 3学时 陈一定
第1节 风场驱动的电离层等离子体运动
第2节 电场驱动的电离层等离子体运动
第六章 电离层中的电磁波与电离层无线电探测 6学时 刘立波
第1节 磁化电离气体中电磁波传播的一般理论
第2节 电离层的测高仪与GNSS探测
第七章 电离层电动力学 6学时 刘立波
第1节 电离层电场和电流
第2节 电离层发电机理论
第八章 电离层的形态 9学时 陈一定
第1节 电离层气候学变化形态与机理
第2节 电离层的热结构形态
第九章 电离层与大气层、磁层的耦合
第1节 大气波动与电离层-大气层耦合 3学时 陈一定
第2节 电离层-磁层耦合与电离层暴 3学时 刘立波
第十章 电离层不规则体 6学时 刘立波
第1节 突发E层与风剪切形成理论
第2节 扩展F与Rayleigh-Taylor不稳定性
第十一章 考试 3学时 刘立波
第1节 考试

刘立波，博士，研究员、博士生导师。1970年11月出生，湖南省(常德)汉寿县人。 1992年毕业于湖南师范大学，1997年于武汉大学获空间物理博士学位。1997年7月至1999年6月，中科院武汉物理与数学研究所博士后科研工作；1999年6月博士后出站留所、副研究员，2002年研究员；2004年至今，中国科学院地质与地球物理研究所研究员。从事空间物理研究工作，研究领域为电离层物理，主要从事电离层空间环境的观测研究与模式研究。主要工作：系统研究了电离层太阳活动变化性；提出了利用电离层特征参量诊断高层大气动力学的新方法；在电离层天气特征和电离层高度结构方面取得了系列有特色的研究结果。在国内外学术刊物发表SCI论文200余篇，见我的ReseacherID。2007年度国家杰出青年基金获得者，入选科技部2014年中青年科技创新领军人才（万人计划），国务院特殊津贴专家。正（曾）承担多项国家面上基金和1项国际交流合作项目，承担基金重点和973课题各1项，参加过两项国家973项目课题和多项国家基金面上、重点项目。空间科学学会空间物理专业委员会、地球物理学会空间天气委员会和中国气象学会空间天气委员会委员。《Science Bulletin》、《International J. Geophysics》、《EPP》、《地球物理学报》、《电波科学学报》和《空间科学学报》编委，《Adv. Space Res.》、《International J. Geophysics》和《地球物理学报》专辑Guest Editor。曾任《科学通报》编委。
陈一定，男，1981年出生于安徽省怀宁县，研究员、博士生导师。2003年本科毕业于吉林大学；2009年于中国科学院地质与地球物理研究所获得博士学位。2009年6月至今在中国科学院地质与地球物理研究所工作，先后为博士后、副研究员、研究员。国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者，主要从事电离层物理和类地行星空间环境研究。