1引言
日地空间环境,特别是地面60km以上的地球空间环境,其状态及变化影响空间应用工程和地面高技术系统,危及载人空间活动安全与人类健康。长期联网观测与过程研究是认识日地空间环境变化特征的重要手段。目前,中国科学院、***、自然资源部、工业和信息化部、中国气象局等部委所属单位已建立多个日地空间环境观测台站,其中有九个台站被科技部遴选为国家野外科学观测研究站(简称野外站)。随着新的观测技术和方法不断涌现,仪器设备也在持续更新,亟须构建系统的、统一的野外站观测指标体系和观测规范来指导日地空间环境相关观测和研究工作。根据科技部对国家野外科学观测研究站标准化建设的总体任务要求,为规范日地空间环境领域国家野外科学观测研究站建设,特制定本规范。
本规范参考了现有国家及行业相关标准和规范,结合野外站的特点,以日地空间环境领域地基探测目标为导向来确定观测指标体系,涵盖了日地空间环境领域国家野外科学观测研究站的观测目标与内容、观测指标体系、观测场地布设、观测技术方法、观测设备架设与维护、数据管理等内容。本规范的制定和实施将更好地支撑“子午工程”“载人航天与探月工程”“北斗卫星导航系统”等重大科技任务,同时服务于国家深空探测等重大战略需求。
本规范起草单位:中国科学院地质与地球物理研究所、国家空间科学中心、大气物理研究所,中国极地研究中心(中国极地研究所),中国科学技术大学,武汉大学,北京大学,中国地质大学(武汉),中国电子科技集团公司第二十二研究所,国家卫星气象中心,中山大学。
本规范主要起草人:赵秀宽、刘立波、李国主、王霄、胡连欢、黄德宏、朱亚军、田玉芳、杨国韬、雷久侯、袁志刚、余涛、张佼佼、袁韦、郝永强、张东和、丁宗华、吴宝元、王俊逸、解海永、刘建军、王威、陈一定、薛向辉、孙文杰、王云冈、陈罡、程永宏、胡红桥、颜毅华、张宁。
本规范的资助项目及单位主要包括科技部四司科技工作委托任务“国家野外站观测技术规范研究”、国家生态科学数据中心(NESDC)以及中国科学院野外站联盟项目“中国空间环境变化评估”(KFJ-SW-YW033)。
本规范将指导日地空间环境领域地基野外观测实践,并在此基础上修改完善。
2范围
本规范规定了日地空间环境领域国家野外科学观测研究站的观测目标与内容、观测指标体系、观测场地布设、观测技术方法、观测设备架设与维护、数据管理等内容。
本规范适用于日地空间环境领域国家野外科学观测研究站的长期定位观测。
3规范性引用文件
本规范的制定参考了下述规范性文件,文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是标注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本规范;凡是未标注日期的引用文件,其*新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。GB8702—2014电磁环境控制限值
GB/T19531.2—2004地震台站观测环境技术要求第2部分:电磁观测
GB/T27606—2020GNSS接收机数据自主交换格式
GB/T30114.2—2014空间科学及其应用术语第2部分:空间物理
GB/T44434—2024空间环境流星雷达技术要求
DB/T9—2004地震台站建设规范地磁台站
GY/T5069—2020中、短波广播发射台场地选择标准
GY/T5039—2011广播电视卫星地球站场地要求
HY/T0476—2025极地空间物理观测系统建设指南
HY/T0477—2025极地极光全视野观测规范
QX/T195—2013电离层垂直探测规范
QX/T294—2015太阳射电流量观测规范
QX/T490—2019电离层测高仪技术要求
QX/T491—2019地基电离层闪烁观测规范
QX/T502—2019电离层闪烁仪技术要求
YD/T3285—2017无线电监测站雷电防护技术要求
4术语与定义
下列术语和定义适用于本规范。
4.1空间环境
空间环境(space environment)指地表以上几十千米直至太阳表面之间的环境。注:①通常所说的空间环境指日地空间环境。②空间环境要素主要包括高能带电粒子、等离子体、电磁辐射、引力场、磁场、电场、流星体、碎片,以及中高层大气的密度、温度和成分等。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理KGB/T30114.2—2014)]
4.2电离层
电离层(ionosphere)指高层大气中被太阳辐射部分电离的区域,能显著影响无线电磁波传播。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理》(GB/T30114.2—2014)]
4.3太阳风
太阳风(solar wind)指日晃气体向外膨胀而生成的等离子体流。
[来源《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理(GB/T30114.2—2014)]
4.4行星际空间
行星际空间(interplanetary space)指在太阳系内,从太阳发出的带电粒子深入到太空中数十亿千米的围绕着太阳和行星的宇宙区域。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理(GB/T30114.2—2014),有修改]
4.5磁暴
磁暴(magnetic storm),又称地磁暴,是指太阳风能量输入磁层所导致的全
球性地磁扰动现象。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理》(GB/T30114.2—2014),有修改]
4.6地球磁层
地球磁层(Earth’s magnetosphere)指位于地球电离层以上被太阳风包围并受地磁场控制的区域。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理》(GB/T30114.2—2014)]
4.7电离层临界频率
电离层临界频率(ionospheric critical frequency)指当特定模式电磁波垂直入
射时,电离层不同层结各自能够反射的*大频率。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理(GB/T30114.2—2014),有修改]
4.8电离层吸收
电离层吸收(ionospheric absorption)指电磁波在电离层中传播时振幅衰减、能量耗散的过程。
[注:由电子同中性粒子碰撞引起。来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理(GB/T30114.2—2014)]
4.9电离图
电离图(lonogram),又称频高图,通常指利用电离层测高仪进行垂直探测得到的电离层对电磁波的反射虚高与频率的关系图,包括回波强度等信息。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理》(GB/T30114.2—2014)]
4.10空间天气
空间天气(space weather)指日地空间环境中可影响天基和地基技术系统正常运行和可靠性的条件或状态。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理(GB/T30114.2—2014)]
4.11临近空间
临近空间(nearspace)指高度在20km以上、200km以下的大气层。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理(GB/T30114.2—2014)]
4.12电离层暴
电离层暴(ionospheric storm)指伴随磁暴发生的全球范围内电离层的剧烈扰动。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理(GB/T30114.2—2014)]4.13电离层不规则体
电离层不规则体(ionospheric irregularity)又称电离层不均匀体、电离层不规则结构,指电离层中电子密度发生随机起伏的小尺度结构。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理(GB/T30114.2—2014)]
4.14电离层闪烁
电离层闪烁(ionospheric scintillation)指电磁波在穿过电离层时,受电离层
不规则体散射产生的振幅、相位等快速随机扰动的一种现象。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理(GB/T30114.2—2014),有修改]
4.15总电子含量
总电子含量(totalelectron content,TEC)又称电子柱含量、电子积分含量,
指单位截面电离层两点之间的总电子数。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理(GB/T30114.2—2014)]
4.16气辉
气辉(airglow)指中高层大气中通过光化学反应产生的一种发光现象。
[来源:《空间科学及其应用术语第2部分:空间物理(GB/T30114.2—2014),有修改]
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