极低频雷电电磁波在地-电离层波导区中传播特性分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

极低频（extremelylowfrequency，elf）电磁波是指频率范围在3hz到3khz之间的电磁波，其波长范围约为100,000公里至100公里，具有传播距离远、衰减慢、穿透力强等特点。

雷电活动是自然界产生elf电磁波的主要来源之一，其辐射的elf电磁波能够在地-电离层波导中传播，对无线电通信、导航系统以及地球环境监测等方面产生重要影响。

研究elf电磁波在地-电离层波导中的传播特性，对于理解雷电现象、评估雷电灾害风险以及保障相关电子设备的正常运行具有重要意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

极低频电磁波的传播特性研究一直是电磁学和地球物理学领域的热点问题。

自20世纪60年代以来，国内外学者对elf电磁波在地-电离层波导中的传播特性进行了大量的理论和实验研究，取得了丰硕的成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将针对极低频雷电电磁波在地-电离层波导区中的传播特性进行深入分析，主要内容包括以下几个方面:
1.极低频电磁波及地-电离层波导概述:介绍极低频电磁波的产生机制、传播特性以及地-电离层波导的形成机制、结构特点等基本概念，为后续研究奠定基础。

2.极低频电磁波传播模型:研究和选择合适的elf电磁波传播模型，例如波导模式理论、传输线模型等，并根据实际情况对模型进行修正和改进，以准确模拟elf电磁波在地-电离层波导中的传播过程。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法，逐步深入地探究极低频雷电电磁波在地-电离层波导中的传播特性。

首先，将进行充分的文献调研，了解国内外关于极低频电磁波传播特性、地-电离层波导模型、雷电探测技术等方面的研究现状，为本研究提供理论基础和技术参考。

其次，将选择合适的极低频电磁波传播模型，例如波导模式理论、传输线模型等，并根据实际情况对模型进行修正和改进。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.改进现有地-电离层波导模型:针对现有模型的不足，考虑更真实的电离层结构、地表环境以及雷电放电特性等因素，对模型进行修正和改进，以提高模型的精度和适用性。

2.深入分析电离层扰动对传播特性的影响:重点研究太阳活动、地磁扰动等因素引起的电离层扰动对elf电磁波传播特性的影响，揭示其影响机制，为雷电探测和预警提供更可靠的理论依据。

3.结合实测数据进行验证分析:利用实际观测数据对理论分析和数值模拟结果进行验证，并分析误差来源，为进一步改进模型和方法提供参考。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 陆洲，张义军，董文杰，等.全球闪电活动特征及其对低热层电子浓度的影响[j].地球物理学报,2020,63(12):4405-4417.

[2] 邓声贵.雷电物理学[m].北京:气象出版社,2021.

[3] 易忠.地-电离层波导中极低频电磁波传播特性研究[d].成都:电子科技大学,2019.