Published August 23, 2021
| Version v1
Publication
Open
L‐Band Synthetic Aperture Radar Observation of Ionospheric Density Irregularities at Equatorial Plasma Depletion Region
- 1. German Aerospace Center
- 2. Nagoya University
- 3. National Institute for Space Research
Description
Abstract Plasma density irregularities in the equatorial ionosphere are thought to cause the distortions of L‐band Synthetic Aperture Radar (SAR) images, which have been observed in recent years, but the origin of the image distortion has not yet been clearly identified experimentally. We report on the first simultaneous observation of equatorial plasma bubbles (EPBs) by the ALOS‐2/PALSAR‐2 satellite and ground 630‐nm airglow imager in northern Brazil. We observe stripe‐like distortions of SAR signal power that are aligned in the direction of local magnetic field lines. The stripe‐like patterns are observed in the vicinity of airglow depletion. The result shows that the observed L‐band SAR stripes are caused by ionospheric scintillation due to plasma irregularities with the scale size of hundreds of meters associated with EPBs. We show that the SAR scintillation stripes are predominantly found at the location of sharp density gradients in the two‐dimensional form.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يُعتقد أن اختلالات كثافة البلازما المجردة في الغلاف الأيوني الاستوائي تسبب تشوهات في صور الرادار ذي الفتحة الاصطناعية (SAR) ذاتالنطاق الترددي L، والتي لوحظت في السنوات الأخيرة، ولكن لم يتم تحديد أصل تشوه الصورة بوضوح تجريبيًا بعد. نبلغ عن أول مراقبة متزامنة لفقاعات البلازما الاستوائية (EPBs) بواسطة القمر الصناعي ALOS -2/PALSAR -2 وجهاز تصوير التوهج الهوائي الأرضي 630 نانومتر في شمال البرازيل. نلاحظ تشوهات شبيهة بالشريط في قوة إشارة البحث والإنقاذ التي تتماشى في اتجاه خطوط المجال المغناطيسي المحلية. لوحظت الأنماط الشبيهة بالشريط بالقرب من نضوب التوهج الهوائي. تظهر النتيجة أن خطوط SAR المرصودة على نطاق L ناتجة عن وميض الغلاف الأيوني بسبب عدم انتظام البلازما مع حجم مقياس مئات الأمتار المرتبطة بـ EPBs. نظهر أن خطوط الوميض SAR موجودة في الغالب في موقع تدرجات الكثافة الحادة في الشكل ثنائيالأبعاد.Translated Description (French)
Résumé On pense que les irrégularités de densité du plasma dans l'ionosphère équatoriale provoquent les distorsions des images radar à ouverture synthétique (SAR) de bande L, qui ont été observées ces dernières années, mais l'origine de la distorsion de l'image n'a pas encore été clairement identifiée expérimentalement. Nous rapportons la première observation simultanée de bulles de plasma équatoriales (EPB) par le satellite ALOS‐2/PALSAR‐2 et l'imageur airglow au sol 630‐nm dans le nord du Brésil. Nous observons des distorsions enforme de bande de la puissance du signal SAR qui sont alignées dans la direction des lignes de champ magnétique locales. Les motifs en formede bandes sont observés à proximité de l'épuisement de la lumière de l'air. Le résultat montre que les bandes SAR debande L observées sont causées par une scintillation ionosphérique due à des irrégularités plasmatiques de la taille de centaines de mètres associées aux EPB. Nous montrons que les bandes de scintillation SAR se trouvent principalement à l'emplacement de gradients de densité prononcés dans la forme bidimensionnelle.Translated Description (Spanish)
Resumen Se cree que las irregularidades de la densidad del plasma en la ionosfera ecuatorial causan las distorsiones de las imágenes del Radar de Apertura Sintética (SAR) de banda L, que se han observado en los últimos años, pero el origen de la distorsión de la imagen aún no se ha identificado claramente experimentalmente. Informamos sobre la primera observación simultánea de burbujas de plasma ecuatorial (EPB) por el satélite alos ‐2/PALSAR‐2 y el generador de imágenes de luminiscencia aérea terrestre de 630 nm en el norte de Brasil. Observamos distorsiones similares a bandasde la potencia de la señal SAR que están alineadas en la dirección de las líneas del campo magnético local. Los patrones similares a rayas se observan en las proximidades del agotamiento de la luminosidad del aire. El resultado muestra que las rayas SAR debanda L observadas son causadas por centelleo ionosférico debido a irregularidades del plasma con el tamaño de escala de cientos de metros asociados con EPB. Mostramos que las rayas de centelleo SAR se encuentran predominantemente en la ubicación de gradientes de densidad agudos en la forma bidimensional.Files
GRL_GRL62876.pdf.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9a18cebf1c9cf01bce3cd48c3326ba1c
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مراقبة رادار الفتحة الاصطناعية L لمخالفات كثافة الغلاف الأيوني في منطقة استنفاد البلازما الاستوائية
- Translated title (French)
- Bande L- Observation radar à ouverture synthétique des irrégularités de densité ionosphérique dans la région équatoriale d'appauvrissement du plasma
- Translated title (Spanish)
- Observación por radar de apertura sintética de banda L de irregularidades de densidad ionosférica en la región ecuatorial de agotamiento de plasma
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3193588712
- DOI
- 10.1029/2021gl093541
References
- https://openalex.org/W1495976737
- https://openalex.org/W1524455928
- https://openalex.org/W1619056941
- https://openalex.org/W1665318789
- https://openalex.org/W1979504580
- https://openalex.org/W2015069529
- https://openalex.org/W2017621862
- https://openalex.org/W2027727920
- https://openalex.org/W2034479996
- https://openalex.org/W2051551147
- https://openalex.org/W2062170254
- https://openalex.org/W2084414366
- https://openalex.org/W2094678709
- https://openalex.org/W2128414672
- https://openalex.org/W2155348031
- https://openalex.org/W2242862504
- https://openalex.org/W2257310354
- https://openalex.org/W2263295773
- https://openalex.org/W2599936392
- https://openalex.org/W2753712583
- https://openalex.org/W2776603971
- https://openalex.org/W2894249880
- https://openalex.org/W2894997579
- https://openalex.org/W578618699