夜空中的混乱:南极最大大气雷达对地球电离层的初步测量

时间:2019-11-27 14:31 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

  

夜空中的混乱:南极最大大气雷达对地球电离层的初步测量

 

  南极Syowa中球-平流层-对流层/非相干散射雷达(PANSY雷达)程序由1045个八木天线的有源相控阵组成。

  夜空中有混乱,距离地球表面约60至600英里。被称为电离层的地球大气层被分解为离子键的太阳辐射炸开。自由电子和重离子被留下,不断碰撞。

  此前,该舞蹈是通过北半球称为非相干散射雷达的方法测量的,研究人员在该方法中将无线电波发射到电离层中。大气中的电子“不相干地”散射无线电波。它们散射的不同方式告诉研究人员有关该层中存在的粒子的信息。

  现在,研究人员已使用南极洲的雷达对南极地区进行了首次测量。他们于2019年9月17日在《大气与海洋技术》杂志上发表了初步结果。

  Taishi说:“非相干散射雷达是目前可用于研究电离层的最强大工具,因为它涵盖了一个很大的垂直范围,并且可以观测电离层的基本参数,例如电子密度,离子速度,离子和电子温度以及离子组成,”桥本,日本国立极地研究所的助理教授。这些雷达功能强大,但由于其尺寸和功率需求,它们也很少见。

  研究人员使用南极Syowa中层-平流层-对流层/非相干散射(PANSY)程序(南极最大,最高分辨率的大气雷达)在2015年对南半球进行了首次非相干散射雷达观测。这是2017年首次进行的24小时观测。在分析这些观测结果时,Hashimoto和他们的团队期望看到南部和北部的测量值之间存在显着差异,因为地球的低层大气在半球之间具有很强的不对称性。

  桥本说:“显然,在南半球的观测对于揭示大气层和电离层的全球特征至关重要。”

  但是,这并不像进行测量那样简单。将雷达视为跳过池​​塘表面的卵石。研究人员想了解鹅卵石如何在跳过和最终下沉时垂直移动水。他们对每次跳跃产生的同心波纹不感兴趣,但它们是如此相似,以至于很难分辨出需要进行哪些测量。

  这些波动被称为场对准不规则现象,Hashimoto的团队应用了一种计算机程序,该程序可以识别不同的信号并抑制可能使数据模糊的不规则现象。

  桥本说:“我们的下一步将是同时观察电离层非相干散射和场对准的不规则性,因为抑制和提取在不同方面都使用相同的原理。” “我们还计划采用相同的技术来获得其他类型的等离子体参数,例如驱动速度和离子温度,以更好地了解极光。”

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