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中层大气中尘埃等离子体的介电常数和电导率

石雁祥  吴健  葛德彪  
【摘要】:实验发现夏季极区中层大气中存在大量冰晶粒子,称为尘埃粒子,又称为中层气溶胶,尘埃粒子与电离层电子和离子的相互作用的结果,是使尘埃粒子带上负电荷或正电荷。考虑带电尘埃粒子的等离子体称为“尘埃等离子体(dust plasma)”。实验研究表明,中层大气中的许多现象均与尘埃粒子的存在有关,比如“极区中层夏季回波(PMSE)”、“极区中层冬季回波(PMWE)”、夜光云(NLCs)、中层异常垂直电场等均与尘埃粒子存在有关。建立中层大气这些异常现象的理论,首先需要研究这种尘埃等离子体的介电常数和电导率。在忽略磁场的情况下,考虑电子的碰撞和尘埃的充电过程, 我们研究了中层大气中尘埃等离子体的介电常数和电导率,分别给出碰撞过程和尘埃充电过程对尘埃等离子体介电常数和电导率的贡献。本文我们引入了带电尘埃粒子的振荡频率和充电频率的概念。

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