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國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施子午工程專題 I 區(qū)論文（評審中） ? 版本 ZH2

2016年興隆站中性風(fēng)溫和氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)集

袁韋，徐寄遙，朱亞軍，李欽增，劉偉軍，姜國英，孫龍昌，吳坤，高紅

YUAN Wei, XU Jiyao, ZHU Yajun, LI Qinzeng, LIU Weijun, JIANG Guoying, SUN Longchang, WU Kun, GAO Hong

?>>

DOI:? 10.11922/csdata.2021.0022.zh
PID:? 21.86101.1/csdata.2021.0022.zh
:? 10.12176/01.05.009
:? 10.12176/01.05.007
?
?

： 2021 - 03 - 18

： 2021 - 04 - 16

5195 22 0

摘要&關(guān)鍵詞

摘要：中高層大氣中性風(fēng)與溫度數(shù)據(jù)和氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)是中高層大氣研究的重要數(shù)據(jù)，利用這兩類數(shù)據(jù)分析中高層大氣物理過程和光化學(xué)過程具有十分重要的科學(xué)研究意義。本文中高層大氣中性風(fēng)溫和氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)分別來自于2016年Fabry-Perot干涉儀和全天空氣輝成像儀在河北興隆站（40.2^oN，117.4^oE）觀測的數(shù)據(jù)。光學(xué)干涉儀通過5個不同天頂角方向的循環(huán)探測，獲取中高層大氣87 km、96 km和250 km高度區(qū)域的中性風(fēng)場和溫度數(shù)據(jù)；全天空氣輝成像儀利用魚眼鏡頭獲取180度視場內(nèi)站點(diǎn)上空87 km高度區(qū)域的大氣氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，提取該高度區(qū)域大氣波動信息。通過統(tǒng)計分析這兩類數(shù)據(jù)，研究者能夠得到該氣輝高度區(qū)域內(nèi)大氣風(fēng)場和輻射強(qiáng)度的時變特征，為中高層大氣的上下圈層耦合、太陽活動、特殊天氣事件相關(guān)的氣輝輻射研究提供實(shí)測的分析資料。

關(guān)鍵詞：中高層大氣氣輝輻射；多普勒頻移；中性風(fēng)風(fēng)場；OH氣輝譜段；OI557.7 nm氣輝；OI630.0 nm氣輝；中高層大氣波動

Abstract & Keywords

Abstract:?Neutral wind, temperature and airglow radiation intensity distribution data in the middle and upper atmosphere are important data for the study of the middle and upper atmosphere. Using these two types of data to analyze the physical and photochemical processes in the middle and upper atmosphere is of crucial importance in the scientific community. The neutral wind, temperature and airglow radiation intensity distribution data in the middle and upper atmosphere were observed by a Fabry-Perot interferometer and an all-sky airglow imager at Xinglong Station (40.2^oN, 117.4^oE) in 2016. The Fabry-Perot interferometer obtains the neutral wind and temperature data near 87km, 96km and 250km through a loop detection in 5 different directions. The all-sky airglow imager uses a fisheye lens with a field of view of 180 degrees to obtain atmospheric airglow radiation intensity data near 87km over the station. Through statistical analyses of these two types of data, researchers can obtain the time-varying characteristics of the atmospheric wind field and radiation intensity in the height of airglow emissions, for the purpose of studying couplings between the lower and upper atmosphere and effects of solar activity and extreme weather events related to the airglow radiation.

Keywords:?Airglow radiation in the middle and upper atmosphere;;?Doppler frequency shift;? neutral wind field;?OH airglow spectrum;?;OI557.7 nm airglow;?OI630.0 nm airglow;?middle and upper atmosphere fluctuations

數(shù)據(jù)庫（集）基本信息簡介

數(shù)據(jù)庫（集）名稱	興隆站中性風(fēng)溫和氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)集
數(shù)據(jù)作者	袁韋、徐寄遙、朱亞軍、劉偉軍、李欽增、姜國英、孫龍昌、吳坤、高紅
數(shù)據(jù)通信作者	袁韋（wyuan@swl.ac.cn）
數(shù)據(jù)時間范圍	2016年
地理區(qū)域	興隆站（40.2^oN, 117.4^oE）
數(shù)據(jù)格式	.dat，.png
數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)址	http://dx.doi.org/10.12176/01.05.009 （光學(xué)干涉儀溫度、速度數(shù)據(jù)） http://dx.doi.org/10.12176/01.05.007 （全天空氣輝成像儀原始數(shù)據(jù)）
基金項(xiàng)目	國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施子午工程項(xiàng)目
數(shù)據(jù)庫（集）組成	數(shù)據(jù)集由中性風(fēng)溫和氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)組成，共355個文件。中性風(fēng)溫數(shù)據(jù)記錄了站點(diǎn)上空87 km、96 km和250 km高度區(qū)域的中性風(fēng)場和溫度數(shù)據(jù)，每個高度的時間分辨率為60分鐘，文件格式為.dat，數(shù)據(jù)項(xiàng)包括時間、高度、徑向風(fēng)、緯向風(fēng)、溫度和相對應(yīng)的誤差數(shù)據(jù)。氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)記錄了站點(diǎn)上空87km高度區(qū)域的OH氣輝輻射強(qiáng)度分布，時間分辨率為3分鐘，文件格式為.png，每個圖形包括該時間段內(nèi)的氣輝輻射強(qiáng)度分布。

引言

中高層大氣中性風(fēng)溫和氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)是中高層大氣研究的重要數(shù)據(jù)，利用這兩類數(shù)據(jù)分析中高層大氣物理過程和光化學(xué)過程具有十分重要的科學(xué)研究意義，是中高層大氣的上下圈層耦合、太陽活動、特殊天氣事件相關(guān)的氣輝輻射研究的重要實(shí)測資料，長期的連續(xù)觀測資料可以作為中高層大氣模式建立的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。中高層大氣中性風(fēng)溫觀測數(shù)據(jù)來自子午工程興隆站的Fabry-Perot干涉儀設(shè)備^[1]。地基觀測設(shè)備Fabry-Perot干涉儀觀測氣輝輻射的Doppler頻移，通過5個不同天頂角方向的循環(huán)探測獲取氣輝輻射峰值高度87km、96km和250km區(qū)域的氣輝輻射，反演得到氣輝高度區(qū)域的大氣中性風(fēng)溫數(shù)據(jù)。中高層大氣氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)來自子午工程興隆站的全天空氣輝成像儀設(shè)備^[2]。全天空氣輝成像儀利用魚眼鏡頭獲取180度視場內(nèi)、氣輝輻射峰值高度約為87km的大氣氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，提取該高度區(qū)域大氣波動信息。

隨著近年來中高層大氣科學(xué)研究的深入，觀測模式從最初的單站點(diǎn)探測發(fā)展到了多站點(diǎn)設(shè)備、空基探測設(shè)備的聯(lián)合觀測，更多的中高層大氣中性風(fēng)溫探測數(shù)據(jù)被應(yīng)用在大氣風(fēng)場和大氣波動的研究中^{[3,4,5 ]}。Liu等^[6]利用興隆站和美國Millstone Hill站的F-P數(shù)據(jù)分析了熱層大氣中性風(fēng)的氣候?qū)W特征，研究了類行星尺度震蕩（PWTOs）的發(fā)生的振幅以及磁暴、亞暴期間的緯向風(fēng)PWTOs特性及其隨太陽風(fēng)和Kp指數(shù)變化的響應(yīng)關(guān)系。Liu等^[7]利用興隆站的熱層溫度數(shù)據(jù)，通過分析熱層溫度的多日振蕩的振幅變化特性，揭示了熱層溫度的多日振蕩對太陽活動和地磁活動的響應(yīng)。Jiang^[8]通過比較Fabry-Perot干涉儀與鄰近站點(diǎn)的流星雷達(dá)的大氣中性風(fēng)數(shù)據(jù)，證實(shí)了興隆站干涉儀的風(fēng)場數(shù)據(jù)的可靠性。Wu^[9]分析了緯度40^oN附近東西半球上的三個臺站（經(jīng)度分別為105°W、112°E、117°E）的F-P干涉儀的觀測數(shù)據(jù)，得到了觀測期間大氣中性風(fēng)場在不同的Kp指數(shù)下隨經(jīng)度變化的分布特性。同樣，地基設(shè)備全天空氣輝成像儀探測數(shù)據(jù)具有良好的時間延續(xù)性，彌補(bǔ)了空基探測設(shè)備在時間連續(xù)性上的不足，為定點(diǎn)分析中高層大氣的物理過程和光化學(xué)過程提供了非常重要的探測資料。Xu等^[10]利用興隆站數(shù)據(jù)，結(jié)合自主研制的氣輝設(shè)備組網(wǎng)探測的數(shù)據(jù)、以及衛(wèi)星探測數(shù)據(jù)，研究了我國華北地區(qū)從2012年至2014年雷暴引起的中高層大氣強(qiáng)烈的擾動事件。Li等^[11-12]利用互譜分析的方法提取全天空氣輝成像儀數(shù)據(jù)的重力波參量，結(jié)合實(shí)時的流星雷達(dá)測風(fēng)數(shù)據(jù)和衛(wèi)星載荷SABER/TIMED測溫數(shù)據(jù)研究了青藏高原附近中層頂區(qū)域重力波特性，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)重力波以導(dǎo)管和耗散形式傳播，說明青藏高原的地形強(qiáng)烈影響著重力波的傳播方向；通過2D-ST變換譜計算方法給出中高層大氣潮涌事件受波導(dǎo)管調(diào)制的觀測證據(jù)，加深了對中高層大氣潮涌演化以及導(dǎo)管環(huán)境如何影響中高層大氣潮涌傳播的理解。Sun等^{[13,14,15 ]}通過分析氣輝輻射數(shù)據(jù)，對赤道等離子體泡的形態(tài)特征以及興隆站上空的中尺度行進(jìn)電離層擾動事件的場向不規(guī)則體氣輝結(jié)構(gòu)的演化進(jìn)行統(tǒng)計分析，對發(fā)生在亞洲地區(qū)的赤道等離子體泡的形態(tài)特征有一個更全面的理解，增加了對地磁安靜期間由于中尺度行進(jìn)電離層擾動和子夜明亮波相互作用導(dǎo)致的中緯度特殊氣輝結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。Wu等^[16]分析全天空氣輝成像儀及C/NOFS衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)，研究赤道等離子體泡邊緣等離子體增強(qiáng)，揭示了等離子體泡形成過程中部分等離子體應(yīng)該是一種再分配的機(jī)制，對認(rèn)識等離子體泡的形成過程提供了一個新的視野。此外，基于成像儀的海量數(shù)據(jù)，Lai等^[17]利用機(jī)器學(xué)習(xí)，解決了子午工程中海量氣輝數(shù)據(jù)的處理問題，為重力波長期變化趨勢研究提供了有力工具。

子午工程興隆站的Fabry-Perot干涉儀是美國國家大氣研究中心（UCAR）的產(chǎn)品，設(shè)備采用直徑為10 mm的標(biāo)準(zhǔn)具和1024×1024像素的科學(xué)級成像CCD探測器，通過波段選擇系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全自動控制和數(shù)據(jù)采集。設(shè)備從2010年4月開始在興隆站觀測運(yùn)行至今，設(shè)備僅在夜間觀測，提供了3個氣輝輻射峰值高度區(qū)域中性風(fēng)溫10年的觀測數(shù)據(jù)。

子午工程興隆站的全天空氣輝成像儀設(shè)備是加拿大KEO科技公司的產(chǎn)品。設(shè)備從2009年11月開始在興隆站觀測運(yùn)行至今，設(shè)備僅在夜間觀測，提供中高層大氣氣輝輻射峰值高度87km區(qū)域的氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，已有10年的觀測數(shù)據(jù)積累。數(shù)據(jù)的時間分辨率為3分鐘。設(shè)備采用180度視場魚眼鏡頭成像光路，全自動控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和1024×1024像素的科學(xué)級成像CCD探測器。

本文選擇2016年興隆站Fabry-Perot干涉儀和全天空氣輝成像儀觀測的數(shù)據(jù)，包括87km、96km和250km三個氣輝輻射峰值高度的大氣中性風(fēng)溫數(shù)據(jù)和87km高度的氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)。如需要其他觀測年份的數(shù)據(jù)，請聯(lián)系中科院國家空間科學(xué)中心空間科學(xué)數(shù)據(jù)中心（CSSDC）。

1 ? 數(shù)據(jù)采集和處理方法

1.1 ? 水平中性風(fēng)溫數(shù)據(jù)

DOI：10.12176/01.05.009 干涉儀興隆

中高層大氣中性風(fēng)溫觀測數(shù)據(jù)來自子午工程興隆站的Fabry-Perot干涉儀設(shè)備。子午工程興隆站的Fabry-Perot干涉儀是美國國家大氣研究中心（UCAR）的產(chǎn)品，設(shè)備從2010年4月開始在興隆站觀測運(yùn)行至今，設(shè)備僅在夜間觀測，提供了三個氣輝輻射峰值高度區(qū)域中性風(fēng)溫的10年的觀測數(shù)據(jù)。3種氣輝分別為OH氣輝892.0nm、OI氣輝557.7nm和OI氣輝630.0nm，對應(yīng)的輻射峰值高度約為87km、96km和250km。針對每個峰值高度的氣輝輻射，設(shè)備通過探測5個方向的中性大氣的視線風(fēng)速，得到該氣輝高度上中性大氣風(fēng)場和溫度數(shù)據(jù)。風(fēng)場數(shù)據(jù)分別以徑向風(fēng)和緯向風(fēng)參量描述。同一高度區(qū)域的數(shù)據(jù)的時間分辨率約為1小時。每個觀測數(shù)據(jù)包含氣輝觀測種類、觀測時間、徑向風(fēng)、緯向風(fēng)、溫度和徑向風(fēng)誤差、緯向風(fēng)誤差、溫度誤差。

設(shè)備廠家僅提供EXE格式的數(shù)據(jù)處理軟件，運(yùn)行后得到當(dāng)晚觀測的風(fēng)溫數(shù)據(jù)。

Fabry-Perot干涉儀記錄不同氣輝波段和不同方向的氣輝輻射信息，每一次曝光觀測的干涉圖樣記錄記錄在CCD探測器上，存儲為圖像格式的數(shù)據(jù)文件。以每天開始觀測時記錄的632.8nm的激光干涉圖像為標(biāo)準(zhǔn)，分析和計算后續(xù)觀測數(shù)據(jù)中干涉圖樣的頻移和譜線增寬，得到該次觀測時間內(nèi)的視線風(fēng)速，再綜合同一氣輝峰值高度的所有方向的視線風(fēng)速數(shù)據(jù)，得到該高度區(qū)域的中性大氣風(fēng)場數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)。從干涉圖像中反演計算風(fēng)速的方法通常有半徑法、完整傅里葉級數(shù)描述法和非線性回歸法等方法^[18]。興隆站的Fabry-Perot干涉儀廠家僅以直接提供數(shù)據(jù)處理軟件的方式獲取探測數(shù)據(jù)。干涉儀數(shù)據(jù)產(chǎn)生過程如圖1所示。

圖1 ? 干涉儀數(shù)據(jù)產(chǎn)生過程

1.2 ? 氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)

DOI：10.12176/01.05.007成像儀興隆

中高層大氣氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)來自子午工程興隆站的全天空氣輝成像儀設(shè)備。子午工程興隆站的全天空氣輝成像儀設(shè)備是加拿大KEO科技公司的產(chǎn)品。設(shè)備從2009年11月開始在興隆站觀測運(yùn)行至今，已有10年的觀測數(shù)據(jù)積累。設(shè)備僅在夜間觀測。全天空氣輝成像儀利用魚眼鏡頭成像光路獲取180度視場內(nèi)氣輝輻射峰值高度87km區(qū)域的OH氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，提取該高度區(qū)域大氣波動信息。利用陷波濾光片選取中高層大氣氣輝輻射峰值高度為87km的OH氣輝波段，陷波濾光片帶寬參數(shù)為715～930nm+陷波865±18nm。設(shè)備連續(xù)觀測，提供87km高度區(qū)域的氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，將每一次曝光的數(shù)據(jù)以*.png格式存儲，數(shù)據(jù)的時間分辨率為3分鐘。

由于全天空氣輝成像儀采用180度視場的魚眼透鏡收集氣輝輻射信息，中高層大氣區(qū)域的空間位置成像在CCD探測器上，形成不同的成像位置，由于魚眼鏡頭成像存在較大的畸變，且呈現(xiàn)非線性變化，因此，在圖像處理中需要按照星圖位置標(biāo)定和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)圖像中的像素點(diǎn)與氣輝層高度上空間點(diǎn)的位置，保證像素點(diǎn)與實(shí)際的空間點(diǎn)保持一致。從OH氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)的文件中提取大氣波動信息可以采用圖像差分法^[2]，也可以通過滑動平均的方法獲取大氣波動的信息。根據(jù)研究的需要，可以采用更多的圖像數(shù)據(jù)處理方法來提取需要的信息。全天空氣輝成像儀數(shù)據(jù)產(chǎn)生過程如圖2所示。

圖2 ? 全天空氣輝成像儀數(shù)據(jù)產(chǎn)生過程

2 ? 數(shù)據(jù)樣本描述

2.1 ? 水平中性風(fēng)溫數(shù)據(jù)

觀測收集的數(shù)據(jù)經(jīng)過反演軟件運(yùn)行后，得到Fabry-Perot干涉儀的水平中性風(fēng)溫數(shù)據(jù)格式示例（2016年第268天），如圖3所示。

圖3 ? 水平中性風(fēng)溫數(shù)據(jù)格式示例（節(jié)選）

以下分三個部分解釋數(shù)據(jù)內(nèi)容。

2.1.1 ? 數(shù)據(jù)文件第一部分，即第一行：

--------------┌

194

┘--------------

本文件的觀測次數(shù)是194次，有對應(yīng)的194個數(shù)據(jù)段落。

2.1.2 ? 數(shù)據(jù)文件第二部分，從第二行到第十行：

--------------┌

2.1.3 ? 數(shù)據(jù)文件第三部分，從第十一行到文件尾：

--------------┌

16268/2016268103326_36328_4_p072p180

256 256 2 2048 1 4 1 2016 9

24 10 33 26 721 268 0 18000 7199

18000 3 6328 0 0 50 1 8 3000

1323 4039 -24242 950 27963 18166 9797 -71 -652

27463 -5999 -5999 -12851

0.000000000000000 0.000000000000000 0.000000000000000

0.000000000000000

0.000000000000000 0.000000000000000 0.000000000000000

0.000000000000000

┘--------------

這是第一個數(shù)據(jù)段落，探測信號來源于定標(biāo)激光器，提供當(dāng)晚全部觀測的數(shù)據(jù)基準(zhǔn)，這段數(shù)據(jù)不包含大氣風(fēng)場和溫度的探測數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)段中“16268/2016268103326_36328_4_p072p180”的含義為：16268 表示為2016 年的第268 天，即2016年9月24日。103326 為數(shù)據(jù)記錄的時間，即世界時10 時33 分26 秒；36328 為第3 通道，波長為6328 埃，p072p180 表示方位角為72 度，天頂角為180 度，此處表示為豎直向下的天頂方向。

該文件記錄的信息僅應(yīng)用在當(dāng)晚觀測的中性風(fēng)溫的數(shù)據(jù)反演處理中，用戶可以忽略具體內(nèi)容。

16268/2016268103434_28920_4_p000p000

256 256 2 2048 1 4 1 2016 9

24 10 34 34 268 268 0 18000 0

0 2 8920 0 0 1800 100 8 3000

1323 4039 -24242 950 27991 18166 9825 -71 -673

27482 -5999 -5999 -12851

8525.013367938862 942.5488857488199 428511.7230823021

2521.873427975255

7.137907077583560 37.14613344906873 5648.595143688073

0.3025629680463765

┘--------------

以上是8920波段在一個方向上的一次測量的全部數(shù)據(jù)。當(dāng)次觀測記錄的時間為世界時10 時34 分34 秒；28920 為第2 通道，波長為8920 埃，p000p000 表示方位角為0 度，天頂角為0 度，此處表示為豎直向上的天頂方向。

8525.013367938862數(shù)據(jù)段4個數(shù)值，第1個數(shù)表示總風(fēng)場，單位為米/秒，沒有無效缺省值；第2個數(shù)表示對應(yīng)的溫度，單位為開，沒有無效缺省值；第3、4個數(shù)為亮度與背景亮度，用戶可以忽略。

7.137907077583560數(shù)據(jù)段4個數(shù)值，第1個數(shù)表示總風(fēng)場誤差，單位為米/秒，沒有無效缺省值；第2個數(shù)表示對應(yīng)的溫度誤差，單位為開，沒有無效缺省值；第3個、第4個數(shù)為亮度與背景亮度誤差，用戶可以忽略。

緊接著是8920波段在另外4個方向探測的數(shù)據(jù)，5個數(shù)據(jù)組成該波段的全部觀測內(nèi)容。

此后，開始變換到5577波段、6300波段，進(jìn)行循環(huán)觀測，一直運(yùn)行，直到設(shè)置的停止時間，結(jié)束當(dāng)晚的全部觀測。

與p000p000說明類似，觀測過程中使用的觀測方向分別為：

p000p045說明天空掃描儀方位角為0 度，天頂角為+45 度，表示為向東方向觀測；

p000n045說明天空掃描儀方位角為0 度，天頂角為-45 度，表示為向西方向觀測；

p090n045說明天空掃描儀方位角為90 度，天頂角為-45 度，表示為向北方向觀測；

p090p045說明天空掃描儀方位角為90 度，天頂角為+45 度，表示為向南方向觀測。

設(shè)備運(yùn)行時，每個氣輝通道觀測5個方向，算術(shù)平均得到風(fēng)場的平均值，單個方向的數(shù)值與平均風(fēng)場的差值為觀測方向的視線風(fēng)場。再根據(jù)視線風(fēng)場數(shù)值，利用幾何關(guān)系計算氣輝峰值高度處水平風(fēng)場數(shù)值。廠家定義風(fēng)場指向北方和東方的風(fēng)速數(shù)值為正值。平均風(fēng)場誤差為該通道5次觀測誤差的均方根值。

數(shù)據(jù)舉例。2016年的第268天的氣輝輻射的峰高分別為87 km（892.0 nm）、96 km（557.7 nm）和250 km（630.0 nm）的三個波段對應(yīng)的水平中性風(fēng)溫數(shù)據(jù)，如圖4、圖5、圖6所示。

圖4 ? 興隆站上空87km（892.0nm）高度處的水平中性風(fēng)溫數(shù)據(jù)（2016年的第268天）

圖5 ? 興隆站上空96km（557.7nm）高度處的水平中性風(fēng)溫數(shù)據(jù)（2016 年的第268 天）

圖6 ? 興隆站上空250km（630.0nm）高度處的水平中性風(fēng)溫數(shù)據(jù)（2016年的第268天）

2.2 ? 氣輝輻射強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)

全天空氣輝成像儀的觀測數(shù)據(jù)文件以圖像格式存儲。CCD像素為1024*1024，設(shè)備的觀測視場角為180度，根據(jù)中高層大氣氣輝輻射峰值高度為87km，計算該高度區(qū)域的大氣的波動特性參數(shù)，為科學(xué)研究提供實(shí)測資料。

2016年8月20日20:14:52記錄的全天空氣輝成像儀的OH氣輝觀測數(shù)據(jù)如圖7所示。

圖7 ? 全天空氣輝成像儀的OH氣輝觀測數(shù)據(jù)（2016年8月20日@20:14:52）

在同一時間段，子午工程海南富克站的全天空氣輝成像儀產(chǎn)出同類型的觀測數(shù)據(jù)，可以滿足同類數(shù)據(jù)分析和研究的需求。

3 ? 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和評估

F-P干涉儀進(jìn)行被動光學(xué)觀測，數(shù)據(jù)質(zhì)量除了受設(shè)備自身故障影響外，還受觀測室和站點(diǎn)周圍的環(huán)境影響，包括人為光源、雨雪天氣等外在因素的影響，表現(xiàn)為單個數(shù)值劇烈變化，或者出現(xiàn)數(shù)值為-999.999，在數(shù)據(jù)篩選過程中去除該次觀測。此外，由于設(shè)備的掃描系統(tǒng)故障和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)故障造成了部分時間的數(shù)據(jù)缺失。

全天空氣輝成像儀進(jìn)行夜間不間斷觀測，不管外界環(huán)境情況，設(shè)備正常運(yùn)行時能夠在設(shè)置觀測的時間內(nèi)一直記錄觀測數(shù)據(jù)。通過分析觀測數(shù)據(jù)中的星體圖像質(zhì)量判斷數(shù)據(jù)是否可用，進(jìn)而在數(shù)據(jù)中提取研究需要的物理信息，不同的研究目的和研究人員將根據(jù)自己的要求使用不同的提取方法。此外，由于設(shè)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)故障造成了部分時間的數(shù)據(jù)缺失。

4 ? 數(shù)據(jù)價值

本數(shù)據(jù)可支持中高層大氣風(fēng)場的長期變化的特性研究，也可以應(yīng)用于空間天氣特殊事件環(huán)境下中高層大氣風(fēng)場的響應(yīng)研究，為我國上空空間環(huán)境相關(guān)的研究與工程項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)支持，提供大氣建模的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

致謝

本數(shù)據(jù)論文得到了國家科技基礎(chǔ)條件平臺–國家空間科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http://www.nssdc.ac.cn）的大力支持和幫助。

[1]

YUAN Wei, XU JiYao, MA RuiPing, et al.First observation of mesospheric and thermospheric winds by a Fabry-Perot interferometer in China，Chinese Science Bulletin, 2010, 55,(35), 4046 – 4051.

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