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专刊征稿 | 近地空间电磁环境和自然灾害扰动

已有 747 次阅读 2021-10-27 14:59 |个人分类:前沿专刊|系统分类:论文交流

我们希望借助更多源、更丰富的卫星和地基观测数据,充分认识空间电磁环境,获得近地空间电磁场、等离子体、高能粒子等参量以及其之间相互作用等方面的背景知识;在此基础上,针对关联性灾害事件开展研究,特别是针对空间天气、地震、火山、强降雨、台风等典型自然灾害的多物理场联合研究,从而增强对自然灾害的认识,提高人类对自然灾害的防治能力。

本专刊具体希望解决的问题:一方面是对各类数据源质量的把握,希望看到更多数据处理优化、数据交叉定标、质量评估等方面的科学成果;其次希望有更多借助多源观测数据开展近地空间的电磁环境(电磁场,等离子体,能量粒子,大气温度,红外,高光谱参量等等)方面的深入研究;最后,自然灾害扰动现象背后的物理过程的推导和模拟也是本专刊关注的重点。

  • 该研究领域的重要性

人类自诞生的那一刻起就注定与自然灾害共存。自然灾难对人类社会所造成的危害往往触目惊心,它们之中既有地震、火山爆发、泥石流、海啸、台风、洪水等突发性灾难;也有地面沉降、土地沙漠化、干旱等需要较长时间才能逐渐显现的渐变性灾难;还有臭氧层变化、水体污染、水土流失、酸雨等人类活动导致的环境灾难。人类要从科学的意义上认识这些灾害的发生、发展过程,从而尽可能减小它们所造成的危害,提高防御灾害以及自身生存能力,这已是国际社会的一个共同主题。

越来越多的研究表明自然灾害的孕育不是孤立存在的,它是伴随着岩石圈-水圈-大气圈-电离层等多圈层、多物理场的异常扰动。比如地震事件,虽然在岩石圈发生的,但却能够引起大气层、电离层内的电磁扰动,激发不同频段的电磁辐射、等离子体参数扰动或者能量粒子变化,甚至可能传至更高到内磁层。随着科技的发展,越来越多的探测手段可以应用到自然灾害的研究领域,利用不同高度、不同来源、不同物理量的综合观测可以有效地将灾害发生发展过程串联起来,从而更有助于加强人来对自然灾害的认识和理解。

该专刊主要介绍近地空间多物理场观测领域的新理论、新技术和新方法以及在自然灾害防治领域的应用案例, 能够比较全面反应多物理场观测的数据处理、交叉定标、自然灾害(地震,火山,海啸,台风)的观测、理论及其模型等科技成果。

该研究领域将从数据质量、综合观测、理论建模等多角度入手,关注更大范围、更多角度和更全参量的联合观测,有助于更加深入地认识近地空间的电磁环境和自然灾害事件的扰动规律,提高对自然灾害事件的孕育、发生、发展规律的认识。尤其是针对我国首颗地震电磁监测实验卫星张衡一号卫星观测数据的研究和理解,有助于获取海量前兆信息,对于提高地震监测能力,突破地震预报这个世界性科学难题具有重要意义。

  • 该研究领域的前沿趋势

自从上世纪六十年代在美国阿拉斯加大地震前观测到了电离层异常现象,地震电离层电磁效应引起了科学家们的广泛关注,成为地震前兆研究领域的一个新的研究热点。早期的电离层研究更多的基于地基观测,比如电离层垂测仪、非相干散射雷达等,全球建设不少相关的台站组网。随着空间探测技术的不断发展,用于电离层研究领域的探测卫星越来越多,例如,美国自1988年开始发射的NOAA系列卫星、1990年开始发射的GPS系列卫星、2000年我国开始组建的北斗导航系列卫星、2008年发射的THEMIS星座、2012年发射的RBSP卫星;2000年欧空局发射的Cluster星座以及;欧空局2013年发射群卫星-SWARM卫星星座;2003年、2004年中国发射的“双星计划”,2018年我国首个地震电磁监测试验卫星张衡一号等,为该研究领域提供了丰富的研究数据,也将该领域的研究方向和研究角度不断的扩充。我国预计2022年12月发射张衡一号02星,预计未来10年在近地空间电磁环境领域里面中国将扮演重要的实时观测数据提供者。

目前,星地电离层观测,尤其是多物理场卫星观测,凭借其观测范围广、探测手段多样、多尺度动态连续监测能力强等优势,已成为防灾减灾救灾领域重要的技术手段之一。如何对这些多物理场观测数据开展交叉定标、质量评估、多源数据融合,继而开展大数据分析、获得全方位的空间电磁环境变化规律,探索自然灾害的现象特征、规律、关联以及与此相关领域的理论和建模等,是目前的一个重要研究趋势,从单卫星的孤立探测到多颗卫星联合探测已经成为了主要的发展趋势。

  • 征稿信息

本专刊的主题是近地空间电磁环境和自然灾害扰动(Near-earth Electromagnetic Environment and Natural Hazards Disturbances),涉及领域多,包括电磁卫星, GNSS/Radar,红外高光谱的数据处理,交叉定标,自然灾害(地震,火山,海啸,台风)扰动事件的天地对比观测,理论和建模等。关于在此领域或者交叉领域的相关内容都可以投稿。文章类型可以是综述、通讯简报、技术和科学论文。本专刊文稿应具有科学性、创新性,通过完全公开、公正、严格的同行评审后在线发表。文章一经上线,即可被引用。

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此前沿专刊发布在:

Frontiers in Earth Science  ( IF: 3.498 | CiteScore: 3.3 )

Frontiers in Environmental Science  ( IF: 4.581 | CiteScore: 4.4 )

Frontiers in Ecology and Evolution  ( IF: 4.171 | CiteScore: 4.6 )

此专刊仍 接收投稿 ,截稿时间:

  • Abstract - 2021 年 11 月 30 日

  • Manuscript - 2022 年 01 月 31 日

专刊详细信息及投稿方式,点击『阅读原文』或复制链接在浏览器打开:https://ddl.ink/YF4G

  • 客座主编团队

泽仁志玛,研究员,应急管理部国家自然灾害防治研究院

泽仁志玛,研究员,博士、博士研究生导师,现任应急管理部国家自然灾害防治研究院空间信息研究中心主任。现从事空间地球物理场探测、电磁卫星数据处理及科学应用,目前担任中国电磁卫星计划首席科学家助理及电磁卫星工程应用系统总设计师,中欧航天合作联委会电磁卫星联合工作组磁场与等离子体数据定标技术组组长。长期致力于电磁卫星数据处理、数据定标,比测检验等,从事空间电磁异常现象天地综合对比观测、电磁异常传播及产生机制研究。发表论文70多篇,其中第一作者论文23篇。


申旭辉,研究员,应急管理部国家自然灾害防治研究院

申旭辉,理学博士、博士研究生导师、二级研究员。现任“张衡一号”电磁监测卫星计划首席科学家、工程副总设计师兼国际科学家委员会主席,国家自然灾害防治研究院总工程师。兼任国家遥感技术标准化委员会委员,中国地震局科学技术委员会委员,中国航天战略研究院学术委员会委员,中国灾害防御协会常务理事,中国地震学会理事,中法、中意、中欧航天合作电磁卫星联合工作组中方组长, EMSEV-IUGG执委会委员,IAGA-IUGG中国委员会委员,亚太空间合作APSCO组织专家委员会委员。北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、中南大学兼职教授。长期从事空间地球物理、灾害遥感及通导遥一体化技术集成研究,承担了国家重大科技计划、国家科技支撑计划、国家重点研发计划、国家民用航天科研计划重点项目以及973、863和国际合作计划重点课题,公开发表各类科研论文160余篇,其中第一作者和通信作者发表SCI论文40余篇,获省部级科技成果奖3项。


Angelo De Santis,研究员,应急管理部国家自然灾害防治研究院

Angelo De Santis,理学博士,意大利国家地球物理与火山研究所科技委主任,教授。曾在基耶蒂大学、罗马第三大学、罗马大学和博洛尼亚大学任教,为许多(迄今为止54名)研究生和博士论文提供指导。发表了237篇科技论文,参与约220个交流项目,担任ISRN Geophysics、Int. J. Geophysics 等期刊编辑。中国电磁监测卫星计划国际科学委员会成员, 欧空局群卫星任务A阶段任务顾问组成员、INGV科学委员会成员、INFN-INGV联合委员会成员和IAGA部门间工作组教育和外联成员,负责许多由北约、欧洲委员会、欧空局、外交部、意大利研究和大学部资助的国家和国际项目。


熊超,教授,武汉大学电子信息学院

熊超,理学博士,教授,博士研究生导师,现任武汉大学电子信息学院空间物理系副主任。长期从事电离层物理,磁层-电离层-热层耦合,空间天气效应,星载仪器数据标定等研究,发表SCI论文70余篇。曾获德国洪堡基金会(AvH)博士后资助、COSPAR“杰出青年科学家论文奖(2012年)”和EGU“杰出青年科学家奖(2019年)等,为中国空间科学学会空间物理学专业委员会委员,国际参考电离层(IRI)工作组成员,中欧航天合作联委会电磁卫星联合工作组成员。


Mirko Perstati,博士,意大利国家天体物理学研究所(INAF – IAPS)

Piersanti Mirko,博士,意大利国家天体物理学研究所(INAF – IAPS)研究员。现任“张衡一号”电磁监测卫星计划电场仪(EFD)和磁强计(HPM)意方科学负责人、CSES-Limadou框架LiMIC研究组成员。主要从事太阳活动条件下磁层-电离层耦合过程的研究,广泛开展空间天气领域的国际合作。在国际科学期刊上发表 50 多篇论文,2017 年对从太阳到地球的地磁风暴进行首次综合分析,2021年提出首个地震发生时岩石圈-电离层-磁层耦合分析模型。


林剑,研究员,应急管理部国家自然灾害防治研究院

林剑,应急管理部国家自然灾害防治研究院,博士,研究员。2015年入选中国地震局“新世纪优秀人才百人计划”,2019年入选中国地震局“骨干人才”。长期从事GNSS掩星技术、电离层模式、三频信标电离层反演、地震电离层效应以及北斗在应急管理领域的应用研究。承担了国家重点研发计划、国家自然基金、国家民用航天科研计划以及亚太国际合作计划等课题,发表论文50多篇,第一作者论文近20余篇。


  • 客座主编对于前沿专刊模式的看法:

Frontiers完全开放获取的模式,可以吸引读者免费有利于更好地传播论文中有价值的研究成果,这种开放式模式是未来杂志的发展趋势。其次Frontiers公开透明的审稿流程,可以让每一篇投递的稿件得到公平公正的审核,因为最后编辑和审稿人的名字都会一同展示在发表的文章上。目前该期刊文章引用次数在全球同类期刊里排名靠前,对作者和读者都很有吸引力。

内容整理自泽仁志玛研究员的文字采访


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