Published October 21, 2008
| Version v1
Publication
Open
Coherent backscatter radar imaging in Brazil: large-scale waves in the bottomside F-region at the onset of equatorial spread <I>F</I>
- 1. Atmospheric and Space Technology Research Associates (United States)
- 2. Cornell University
- 3. National Institute for Space Research
Description
Abstract. The 30 MHz coherent backscatter radar located at the equatorial observatory in São Luís, Brazil (2.59° S, 44.21° W, −2.35° dip lat) has been upgraded to perform coherent backscatter radar imaging. The wide field-of-view of this radar makes it well suited for radar imaging studies of ionospheric irregularities. Radar imaging observations were made in support to the spread F Experiment (SpreadFEx) campaign. This paper describes the system and imaging technique and presents results from a bottom-type layer that preceded fully-developed radar plumes on 25 October 2005. The radar imaging technique was able to resolve decakilometric structures within the bottom-type layer. These structures indicate the presence of large-scale waves (~35 km) in the bottomside F-region with phases that are alternately stable and unstable to wind-driven gradient drift instabilities. The observations suggest that these waves can also cause the initial perturbation necessary to initiate the Generalized Rayleigh-Taylor instability leading to spread F. The electrodynamic conditions and the scale length of the bottom-type layer structures suggest that the waves were generated by the collisional shear instability. These results indicate that monitoring bottom-type layers may provide helpful diagnostics for spread F forecasting.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الخلاصة: تمت ترقية رادار التشتت العكسي المتماسك 30 ميغاهرتز الموجود في المرصد الاستوائي في ساو لويس، البرازيل (2.59درجة جنوبا، 44.21 درجة غربا، 2.35درجة غربا) لإجراء تصوير متماسك لرادار التشتت العكسي. إن مجال الرؤية الواسع لهذا الرادار يجعله مناسبًا تمامًا لدراسات التصوير الراداري لمخالفات الغلاف الأيوني. تم إجراء ملاحظات التصوير بالرادار لدعم حملة انتشار تجربة F (SpreadFEx). تصف هذه الورقة النظام وتقنية التصوير وتقدم نتائج من طبقة من النوع السفلي التي سبقت أعمدة الرادار المطورة بالكامل في 25 أكتوبر 2005. كانت تقنية التصوير بالرادار قادرة على حل الهياكل الديكاكيلومترية داخل الطبقة السفلية. تشير هذه الهياكل إلى وجود موجات واسعة النطاق (~35 كم) في منطقة الجانب السفلي F مع مراحل مستقرة بالتناوب وغير مستقرة إلى عدم استقرار انجراف التدرج المدفوع بالرياح. تشير الملاحظات إلى أن هذه الموجات يمكن أن تسبب أيضًا الاضطراب الأولي اللازم لبدء عدم استقرار Rayleigh - Taylor المعمم مما يؤدي إلى انتشار F. تشير الظروف الكهروديناميكية وطول مقياس هياكل الطبقة السفلية إلى أن الموجات قد تم إنشاؤها بواسطة عدم استقرار القص التصادمي. تشير هذه النتائج إلى أن مراقبة الطبقات السفلية قد توفر تشخيصًا مفيدًا للتنبؤ بانتشار F.Translated Description (French)
Résumé. Le radar à rétrodiffusion cohérente de 30 MHz situé à l'observatoire équatorial de São Luís, au Brésil (2,59° S, 44,21° W, −2,35° DIP lat) a été mis à niveau pour effectuer une imagerie radar à rétrodiffusion cohérente. Le large champ de vision de ce radar le rend bien adapté aux études d'imagerie radar des irrégularités ionosphériques. Des observations d'imagerie radar ont été effectuées à l'appui de la campagne spread F Experiment (SpreadFEx). Cet article décrit le système et la technique d'imagerie et présente les résultats d'une couche de type inférieur qui a précédé les panaches radar entièrement développés le 25 octobre 2005. La technique d'imagerie radar a permis de résoudre des structures décakilométriques dans la couche de type inférieur. Ces structures indiquent la présence de vagues à grande échelle (~35 km) dans la région F inférieure avec des phases qui sont alternativement stables et instables aux instabilités de dérive du gradient entraînées par le vent. Les observations suggèrent que ces ondes peuvent également provoquer la perturbation initiale nécessaire pour initier l'instabilité généralisée de Rayleigh-Taylor conduisant à la propagation F. Les conditions électrodynamiques et la longueur d'échelle des structures de couche de type inférieur suggèrent que les ondes ont été générées par l'instabilité de cisaillement collisionnel. Ces résultats indiquent que la surveillance des couches de type inférieur peut fournir des diagnostics utiles pour la prévision de la propagation F.Translated Description (Spanish)
Resumen. El radar de retrodispersión coherente de 30 MHz ubicado en el observatorio ecuatorial de São Luís, Brasil (2.59° S, 44.21° W, −2.35° DIP Lat) se ha actualizado para realizar imágenes de radar de retrodispersión coherente. El amplio campo de visión de este radar lo hace muy adecuado para estudios de imágenes de radar de irregularidades ionosféricas. Se realizaron observaciones de imágenes de radar en apoyo de la campaña Spread F Experiment (SpreadFEx). Este documento describe el sistema y la técnica de imagen y presenta los resultados de una capa de tipo inferior que precedió a las plumas de radar completamente desarrolladas el 25 de octubre de 2005. La técnica de imágenes de radar fue capaz de resolver estructuras decakilométricas dentro de la capa de tipo inferior. Estas estructuras indican la presencia de olas a gran escala (~35 km) en la región F inferior con fases que son alternativamente estables e inestables a las inestabilidades de la deriva del gradiente impulsadas por el viento. Las observaciones sugieren que estas ondas también pueden causar la perturbación inicial necesaria para iniciar la inestabilidad generalizada de Rayleigh-Taylor que conduce a la propagación F. Las condiciones electrodinámicas y la longitud de escala de las estructuras de capas de tipo inferior sugieren que las ondas fueron generadas por la inestabilidad de cizallamiento por colisión. Estos resultados indican que el monitoreo de las capas de tipo inferior puede proporcionar diagnósticos útiles para el pronóstico de propagación F.Files
angeo-26-3355-2008.pdf.pdf
Files
(2.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:3fa7e2e5dd9437d490a50851d0d2f6bb
|
2.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تصوير متماسك بالرادار المبعثر عكسيًا في البرازيل: موجات واسعة النطاق في الجانب السفلي من المنطقة F في بدايةالانتشار الاستوائي < I> F</ I>
- Translated title (French)
- Imagerie radar à rétrodiffusion cohérente au Brésil : ondes à grande échelle dans la région F inférieure au début de la propagation équatoriale< I> ; F< ;/I> ;
- Translated title (Spanish)
- Imágenes de radar de retrodispersión coherente en Brasil: ondas a gran escala en la región F inferior al inicio de la propagación ecuatorial< I> F</I>
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2166976012
- DOI
- 10.5194/angeo-26-3355-2008
References
- https://openalex.org/W1606249372
- https://openalex.org/W1636400572
- https://openalex.org/W1963925044
- https://openalex.org/W1968402222
- https://openalex.org/W1969740830
- https://openalex.org/W1985509590
- https://openalex.org/W1987689911
- https://openalex.org/W1989879576
- https://openalex.org/W2006006222
- https://openalex.org/W2009214571
- https://openalex.org/W2013357936
- https://openalex.org/W2013396732
- https://openalex.org/W2014604435
- https://openalex.org/W2015723966
- https://openalex.org/W2018987575
- https://openalex.org/W2034123890
- https://openalex.org/W2034369505
- https://openalex.org/W2044107609
- https://openalex.org/W2044406364
- https://openalex.org/W2046740830
- https://openalex.org/W2051071569
- https://openalex.org/W2051602303
- https://openalex.org/W2059683620
- https://openalex.org/W2074234116
- https://openalex.org/W2082003141
- https://openalex.org/W2088812603
- https://openalex.org/W2116627870
- https://openalex.org/W2132511979
- https://openalex.org/W2139673606
- https://openalex.org/W2140469935
- https://openalex.org/W2798631822