Published February 28, 2018 | Version v1
Publication Open

Intrinsic parameters of periodic waves observed in the OI6300 airglow layer over the Brazilian equatorial region

Creators

  • 1. Universidade Federal de Campina Grande
  • 2. National Institute for Space Research
  • 3. Universidade Estadual da Paraíba
  • 4. University of Illinois Urbana-Champaign
  • 5. Clemson University

Description

Abstract. Periodic waves were observed in the OI6300 airglow images over São João do Cariri (36.5∘ W, 7.4∘ S) from 2012 to 2014 with simultaneous observations of the thermospheric wind using two Fabry–Pérot interferometers (FPIs). The FPIs measurements were carried out at São João do Cariri and Cajazeiras (38.5∘ W, 6.9∘ S). The observed spectral characteristics of these waves (period and wavelength) as well the propagation direction were estimated using two-dimensional Fourier analysis in the airglow images. The horizontal thermospheric wind was calculated from the Doppler shift of the OI6300 data extracted from interference fringes registered by the FPIs. Combining these two techniques, the intrinsic parameters of the periodic waves were estimated and analyzed. The spectral parameters of the periodic waves were quite similar to the previous observations at São João do Cariri. The intrinsic periods for most of the waves were shorter than the observed periods, as a consequence, the intrinsic phase speeds were faster compared to the observed phase speeds. As a consequence, these waves can easily propagate into the thermosphere–ionosphere since the fast gravity waves can skip turning and critical levels. The strength and direction of the wind vector in the thermosphere must be the main cause for the observed anisotropy in the propagation direction of the periodic waves, even if the sources of these waves are assumed to be isotropic. Keywords. Meteorology and atmospheric dynamics (waves and tides)

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ملخص. لوحظت موجات دورية في صور التوهج الهوائي OI6300 فوق ساو جواو دو كاري (36.5درجة مئوية، 7.4درجة مئوية) من عام 2012 إلى عام 2014 مع ملاحظات متزامنة لرياح الغلاف الحراري باستخدام مقياسي تداخل فابري- بيرو (FPIs). تم إجراء قياسات FPIs في São João do Cariri و Cajazeiras (38.5درجة غربًا، 6.9درجة جنوبًا). تم تقدير الخصائص الطيفية المرصودة لهذه الموجات (الفترة والطول الموجي) وكذلك اتجاه الانتشار باستخدام تحليل فورييه ثنائي الأبعاد في صور التوهج الهوائي. تم حساب الرياح الحرارية الأفقية من تحول دوبلر لبيانات OI6300 المستخرجة من هامش التداخل المسجل من قبل FPIs. وبالجمع بين هاتين التقنيتين، تم تقدير وتحليل المعلمات الجوهرية للموجات الدورية. كانت المعلمات الطيفية للموجات الدورية مشابهة تمامًا للملاحظات السابقة في ساو جواو دو كاري. كانت الفترات الجوهرية لمعظم الموجات أقصر من الفترات المرصودة، ونتيجة لذلك، كانت سرعات الطور الجوهرية أسرع مقارنة بسرعات الطور المرصودة. ونتيجة لذلك، يمكن لهذه الموجات أن تنتشر بسهولة في الغلاف الحراري - الأيونوسفير لأن موجات الجاذبية السريعة يمكن أن تتخطى مستويات الدوران والمستويات الحرجة. يجب أن تكون قوة واتجاه متجه الرياح في الغلاف الحراري هي السبب الرئيسي للتباين الملحوظ في اتجاه انتشار الموجات الدورية، حتى لو كان من المفترض أن تكون مصادر هذه الموجات متماثلة الخواص. الكلمات المفتاحية. الأرصاد الجوية وديناميكيات الغلاف الجوي (الأمواج والمد والجزر)

Translated Description (French)

Résumé. Des ondes périodiques ont été observées dans les images airglow OI6300 au-dessus de São João do Cariri (36,5∘ W, 7,4∘ S) de 2012 à 2014 avec des observations simultanées du vent thermosphérique à l'aide de deux interféromètres Fabry–Pérot (FPI). Les mesures FPIS ont été effectuées à São João do Cariri et Cajazeiras (38,5∘ W, 6,9∘ S). Les caractéristiques spectrales observées de ces ondes (période et longueur d'onde) ainsi que la direction de propagation ont été estimées à l'aide d'une analyse de Fourier bidimensionnelle dans les images de la lueur d'air. Le vent thermosphérique horizontal a été calculé à partir du décalage Doppler des données OI6300 extraites des franges d'interférence enregistrées par les FPI. En combinant ces deux techniques, les paramètres intrinsèques des ondes périodiques ont été estimés et analysés. Les paramètres spectraux des ondes périodiques étaient assez similaires aux observations précédentes à São João do Cariri. Les périodes intrinsèques pour la plupart des ondes étaient plus courtes que les périodes observées, en conséquence, les vitesses de phase intrinsèques étaient plus rapides par rapport aux vitesses de phase observées. En conséquence, ces ondes peuvent facilement se propager dans la thermosphère-ionosphère puisque les ondes de gravité rapides peuvent sauter des virages et des niveaux critiques. La force et la direction du vecteur vent dans la thermosphère doivent être la cause principale de l'anisotropie observée dans la direction de propagation des ondes périodiques, même si les sources de ces ondes sont supposées isotropes. Mots-clés. Météorologie et dynamique atmosphérique (vagues et marées)

Translated Description (Spanish)

Resumen. Se observaron ondas periódicas en las imágenes de luminiscencia aérea OI6300 sobre São João do Cariri (36.5° W, 7.4° S) de 2012 a 2014 con observaciones simultáneas del viento termosférico utilizando dos interferómetros Fabry–Pérot (FPI). Las mediciones de FPI se realizaron en São João do Cariri y Cajazeiras (38,5° W, 6,9° S). Las características espectrales observadas de estas ondas (período y longitud de onda), así como la dirección de propagación, se estimaron utilizando el análisis bidimensional de Fourier en las imágenes de luminiscencia aérea. El viento termosférico horizontal se calculó a partir del desplazamiento Doppler de los datos OI6300 extraídos de las franjas de interferencia registradas por los FPI. Combinando estas dos técnicas, se estimaron y analizaron los parámetros intrínsecos de las ondas periódicas. Los parámetros espectrales de las ondas periódicas fueron bastante similares a los observados anteriormente en São João do Cariri. Los periodos intrínsecos para la mayoría de las ondas eran más cortos que los periodos observados, como consecuencia, las velocidades de fase intrínsecas eran más rápidas en comparación con las velocidades de fase observadas. Como consecuencia, estas ondas pueden propagarse fácilmente a la termosfera-ionosfera, ya que las ondas de gravedad rápidas pueden omitir giros y niveles críticos. La fuerza y la dirección del vector viento en la termosfera deben ser la causa principal de la anisotropía observada en la dirección de propagación de las ondas periódicas, incluso si se supone que las fuentes de estas ondas son isotrópicas. Keywords. Meteorología y dinámica atmosférica (olas y mareas)

Files

angeo-36-265-2018.pdf.pdf

Files (2.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:6295aa8d13ef68f742c1a9419db6c12a
2.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
المعلمات الجوهرية للموجات الدورية التي لوحظت في طبقة التوهج الهوائي OI6300 فوق المنطقة الاستوائية البرازيلية
Translated title (French)
Paramètres intrinsèques des ondes périodiques observées dans la couche de lumière de l'air OI6300 au-dessus de la région équatoriale brésilienne
Translated title (Spanish)
Parámetros intrínsecos de ondas periódicas observados en la capa de luminosidad del aire OI6300 sobre la región ecuatorial brasileña

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2787907405
DOI
10.5194/angeo-36-265-2018

Is supplement to
https://openalex.org/W4388308075 (Other)
https://openalex.org/W4322006151 (Other)
https://openalex.org/W3042025888 (Other)
https://openalex.org/W2556808676 (Other)
https://openalex.org/W2375815156 (Other)
https://openalex.org/W2173130552 (Other)
https://openalex.org/W2098122843 (Other)
https://openalex.org/W2040728217 (Other)
https://openalex.org/W2027122956 (Other)
https://openalex.org/W1582676179 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1525680045
  • https://openalex.org/W1588009573
  • https://openalex.org/W1635432653
  • https://openalex.org/W1835636375
  • https://openalex.org/W1969740830
  • https://openalex.org/W1970036327
  • https://openalex.org/W1972007196
  • https://openalex.org/W1972978186
  • https://openalex.org/W1983318373
  • https://openalex.org/W1997531842
  • https://openalex.org/W2007941970
  • https://openalex.org/W2013479579
  • https://openalex.org/W2015253326
  • https://openalex.org/W2016713174
  • https://openalex.org/W2026882849
  • https://openalex.org/W2036676763
  • https://openalex.org/W2037886545
  • https://openalex.org/W2046023498
  • https://openalex.org/W2047505831
  • https://openalex.org/W2054296857
  • https://openalex.org/W2071398494
  • https://openalex.org/W2074908734
  • https://openalex.org/W2083648534
  • https://openalex.org/W2084256732
  • https://openalex.org/W2098164725
  • https://openalex.org/W2101704644
  • https://openalex.org/W2110533242
  • https://openalex.org/W2113316444
  • https://openalex.org/W2126149484
  • https://openalex.org/W2128414672
  • https://openalex.org/W2136372720
  • https://openalex.org/W2158993832
  • https://openalex.org/W2160797724
  • https://openalex.org/W2161559501
  • https://openalex.org/W2169722815
  • https://openalex.org/W2170601857
  • https://openalex.org/W2282334491
  • https://openalex.org/W2741668598
  • https://openalex.org/W578618699