Published February 24, 2016
| Version v1
Publication
Open
Periodic waves in the lower thermosphere observed by OI630 nm airglow images
Creators
- 1. Universidade Federal de Campina Grande
- 2. Northwest Research Associates
- 3. National Institute for Space Research
Description
Abstract. Periodic wave structures in the thermosphere have been observed at São João do Cariri (geographic coordinates: 36.5° W, 7.4° S; geomagnetic coordinates based on IGRF model to 2015: 35.8° E, 0.48° N) from September 2000 to November 2010 using OI630.0 nm airglow images. During this period, which corresponds to almost one solar cycle, characteristics of 98 waves were studied. Similarities between the characteristics of these events and observations at other places around the world were noted, primarily the spectral parameters. The observed periods were mostly found between 10 and 35 min; horizontal wavelengths ranged from 100 to 200 km, and phase speed from 30 to 180 m s−1. These parameters indicated that some of the waves, presented here, are slightly faster than those observed previously at low and middle latitudes (Indonesia, Carib and Japan), indicating that the characteristics of these waves may change at different places. Most of observed waves have appeared during magnetically quiet nights, and the occurrence of those waves followed the solar activity. Another important characteristic is the quasi-monochromatic periodicity that distinguish them from the single-front medium-scale traveling ionospheric disturbances (MSTIDs) that have been observed previously over the Brazilian region. Moreover, most of the observed waves did not present a phase front parallel to the northeast–southwest direction, which is predicted by the Perkins instability process. It strongly suggests that most of these waves must have had different generation mechanisms from the Perkins instability, which have been pointed out as being a very important mechanism for the generation of MSTIDs in the lower thermosphere.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ملخص. لوحظت هياكل موجات دورية في الغلاف الحراري في ساو جواو دو كاري (الإحداثيات الجغرافية: 36.5درجة غربًا، 7.4درجة جنوبًا ؛ الإحداثيات الجيومغناطيسية بناءً على نموذج IGRF حتى عام 2015: 35.8درجة شرقًا، 0.48درجة شمالًا) من سبتمبر 2000 إلى نوفمبر 2010 باستخدام صور التوهج الهوائي OI630.0 نانومتر. خلال هذه الفترة، التي تتوافق مع دورة شمسية واحدة تقريبًا، تمت دراسة خصائص 98 موجة. ولوحظت أوجه التشابه بين خصائص هذه الأحداث والملاحظات في أماكن أخرى حول العالم، وفي المقام الأول المعلمات الطيفية. تم العثور على الفترات المرصودة في الغالب بين 10 و 35 دقيقة ؛ وتراوحت الأطوال الموجية الأفقية من 100 إلى 200 كم، وسرعة الطور من 30 إلى 180 م2 -1. أشارت هذه المعلمات إلى أن بعض الموجات، المعروضة هنا، أسرع قليلاً من تلك التي لوحظت سابقًا عند خطوط العرض المنخفضة والمتوسطة (إندونيسيا والكاريب واليابان)، مما يشير إلى أن خصائص هذه الموجات قد تتغير في أماكن مختلفة. ظهرت معظم الموجات المرصودة خلال الليالي الهادئة مغناطيسيًا، وتبع حدوث تلك الموجات النشاط الشمسي. ومن الخصائص المهمة الأخرى الدورية شبه الأحادية اللون التي تميزها عن اضطرابات الغلاف الأيوني المتنقلة أحادية الجبهة متوسطة النطاق (MSTIDs) التي لوحظت سابقًا فوق المنطقة البرازيلية. علاوة على ذلك، لم تقدم معظم الموجات المرصودة جبهة طور موازية لاتجاه الشمال الشرقي والجنوب الغربي، وهو ما تنبأت به عملية عدم الاستقرار في بيركنز. ويشير بقوة إلى أن معظم هذه الموجات يجب أن يكون لها آليات توليد مختلفة عن عدم استقرار بيركنز، والتي أشير إليها على أنها آلية مهمة للغاية لتوليد MSTIDs في الغلاف الحراري السفلي.Translated Description (French)
Résumé. Des structures d'ondes périodiques dans la thermosphère ont été observées à São João do Cariri (coordonnées géographiques : 36,5° W, 7,4° S ; coordonnées géomagnétiques basées sur le modèle IGRF jusqu'en 2015: 35,8° E, 0,48° N) de septembre 2000 à novembre 2010 à l'aide d'images de la lumière de l'air OI630.0 nm. Pendant cette période, qui correspond à près d'un cycle solaire, les caractéristiques de 98 ondes ont été étudiées. Des similitudes entre les caractéristiques de ces événements et les observations à d'autres endroits du monde ont été notées, principalement les paramètres spectraux. Les périodes observées se situaient principalement entre 10 et 35 min ; les longueurs d'onde horizontales variaient de 100 à 200 km et la vitesse de phase de 30 à 180 m s−1. Ces paramètres ont indiqué que certaines des vagues, présentées ici, sont légèrement plus rapides que celles observées précédemment aux latitudes basses et moyennes (Indonésie, Caraïbes et Japon), indiquant que les caractéristiques de ces vagues peuvent changer à différents endroits. La plupart des vagues observées sont apparues pendant des nuits magnétiquement calmes, et l'apparition de ces vagues a suivi l'activité solaire. Une autre caractéristique importante est la périodicité quasi-monochromatique qui les distingue des perturbations ionosphériques itinérantes à moyenne échelle (MSTID) à front unique qui ont été observées précédemment sur la région brésilienne. De plus, la plupart des vagues observées ne présentaient pas de front de phase parallèle à la direction nord-est-sud-ouest, ce qui est prédit par le processus d'instabilité de Perkins. Il suggère fortement que la plupart de ces ondes doivent avoir eu des mécanismes de génération différents de l'instabilité de Perkins, qui ont été soulignés comme étant un mécanisme très important pour la génération de MSTID dans la basse thermosphère.Translated Description (Spanish)
Resumen. Se han observado estructuras de ondas periódicas en la termosfera en São João do Cariri (coordenadas geográficas: 36.5° W, 7.4° S; coordenadas geomagnéticas basadas en el modelo IGRF hasta 2015: 35.8° E, 0.48° N) de septiembre de 2000 a noviembre de 2010 utilizando imágenes de luminosidad atmosférica OI630.0 nm. Durante este periodo, que corresponde a casi un ciclo solar, se estudiaron características de 98 ondas. Se observaron similitudes entre las características de estos eventos y las observadas en otros lugares del mundo, principalmente los parámetros espectrales. Los periodos observados se encontraron principalmente entre 10 y 35 min; las longitudes de onda horizontales oscilaron entre 100 y 200 km, y la velocidad de fase entre 30 y 180 m s−1. Estos parámetros indicaron que algunas de las olas, presentadas aquí, son ligeramente más rápidas que las observadas anteriormente en latitudes bajas y medias (Indonesia, Caribe y Japón), lo que indica que las características de estas olas pueden cambiar en diferentes lugares. La mayoría de las ondas observadas han aparecido durante las noches magnéticamente tranquilas, y la aparición de esas ondas siguió a la actividad solar. Otra característica importante es la periodicidad cuasi monocromática que los distingue de las perturbaciones ionosféricas viajeras de escala media de frente único (MSTID) que se han observado anteriormente en la región brasileña. Además, la mayoría de las ondas observadas no presentaron un frente de fase paralelo a la dirección noreste-suroeste, que se predice por el proceso de inestabilidad de Perkins. Sugiere fuertemente que la mayoría de estas ondas deben haber tenido mecanismos de generación diferentes de la inestabilidad de Perkins, que se han señalado como un mecanismo muy importante para la generación de MSTID en la termosfera inferior.Files
angeo-34-293-2016.pdf.pdf
Files
(4.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:4da9f899ee46db06247601200d3d6126
|
4.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- لوحظت موجات دورية في الغلاف الحراري السفلي بواسطة صور توهج هوائي OI630 نانومتر
- Translated title (French)
- Ondes périodiques dans la basse thermosphère observées par les images de la lumière de l'air OI630 nm
- Translated title (Spanish)
- Ondas periódicas en la termosfera inferior observadas por imágenes de luminosidad atmosférica OI630 nm
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2282334491
- DOI
- 10.5194/angeo-34-293-2016
References
- https://openalex.org/W1512276430
- https://openalex.org/W1588009573
- https://openalex.org/W1635432653
- https://openalex.org/W1794613974
- https://openalex.org/W1829694276
- https://openalex.org/W1968168798
- https://openalex.org/W1969740830
- https://openalex.org/W1970395050
- https://openalex.org/W1972007196
- https://openalex.org/W1978900859
- https://openalex.org/W1981361128
- https://openalex.org/W1982476105
- https://openalex.org/W1983318373
- https://openalex.org/W1985514682
- https://openalex.org/W1986108378
- https://openalex.org/W1990197351
- https://openalex.org/W1997876880
- https://openalex.org/W2002307943
- https://openalex.org/W2005234197
- https://openalex.org/W2006515433
- https://openalex.org/W2007941970
- https://openalex.org/W2011150082
- https://openalex.org/W2013479579
- https://openalex.org/W2015253326
- https://openalex.org/W2016713174
- https://openalex.org/W2020634215
- https://openalex.org/W2021795979
- https://openalex.org/W2022804679
- https://openalex.org/W2024317781
- https://openalex.org/W2025795184
- https://openalex.org/W2026882849
- https://openalex.org/W2029702494
- https://openalex.org/W2031455072
- https://openalex.org/W2033931104
- https://openalex.org/W2034005236
- https://openalex.org/W2036676763
- https://openalex.org/W2037519788
- https://openalex.org/W2039007464
- https://openalex.org/W2044495826
- https://openalex.org/W2046023498
- https://openalex.org/W2046245238
- https://openalex.org/W2047505831
- https://openalex.org/W2054296857
- https://openalex.org/W2063556354
- https://openalex.org/W2066228382
- https://openalex.org/W2067131025
- https://openalex.org/W2071398494
- https://openalex.org/W2080396284
- https://openalex.org/W2084256732
- https://openalex.org/W2098164725
- https://openalex.org/W2101704644
- https://openalex.org/W2110533242
- https://openalex.org/W2126149484
- https://openalex.org/W2129410315
- https://openalex.org/W2131268410
- https://openalex.org/W2158993832
- https://openalex.org/W2161559501
- https://openalex.org/W2167723008
- https://openalex.org/W2169722815
- https://openalex.org/W2170601857