تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,504 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,123,327 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,231,355 |
On the source of plasma density and electric field perturbations in PMSE and PMWE regions | ||
فیزیک زمین و فضا | ||
مقاله 7، دوره 42، شماره 4، دی 1395، صفحه 63-71 اصل مقاله (1.21 M) | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2016.58921 | ||
نویسندگان | ||
علیرضا محمودیان* 1؛ Alireza Mohebalhojeh1؛ مجید مزرعهفراهانی1؛ Wayne Scales2 | ||
1Institute of Geophysics, University of Tehran | ||
2The Bradley Department of Electrical and Computer Engineering,Virginia Tech, USA | ||
چکیده | ||
تشکیل ابرهای مسسفری در فصل تابستان و در ارتفاع ۸۰ تا ۹۰ کیلومتری از سطح زمین در نواحی قطبی دارای اهمیت بسیار زیادی می باشند. ارتباط مستقیم بین افزایش مشاهده این ابرها و پدیده گرم شدن کره زمین از دلایل اصلی اهمیت مطالعه این ناحیه می باشد. طبق تحقیقات انجام شده افزایش گازهای گلخانه ای باعث کاهش دما در این ناحیه از جو می شود. از طرف دیگر افزایش گاز متان و فرایند تجزیه آن توسط نور خورشید نیز باعث افزایش مولکول های آب در ناحیه مسسفیر قطبی شده که در حدود ۳ تا ۱۰ روز عمر مفید دارند. لذا پدیده گرم شدن زمین در این ناحیه از جو، فضای مناسبی را برای تشکیل ذرات یخ بر روی هسته های غبار حاضر در این ناحیه فراهم می سازد. ذرات یخ کوچکتر در فصل تابستان قابلیت انعکاس سیگنال راداری در باندهای فرکانسی مختلف را داشته که به معروف هستند. دلیل ناپایداری های حاضر در این ناحیه که باعث پراکندگی سیگنال راداری می شود همچنان نامشخص است. هدف اصلی این مقاله بررسی اثر امواج گرانی بر لایه های پلاسما و غبار معلق در ناحیه مسسفیر و در ارتفاع ۸۰ تا ۹۰ کیلومتری از سطح زمین می باشد. ناپایداری های ایجاد شده در لایه پلاسما باعث پراکندگی سیگنال های راداری در باند های فرکانسی مختلف شده و باعث اختلال در عملکرد سیستم های مخابراتی میشود. این مقاله به بررسی پارامترهای امواج گرانی و تاثیر آن بر دامنه ناپایداری های ایجاد شده در لایه پلاسما می پردازد. | ||
کلیدواژهها | ||
ابرهای مسسفری؛ پراکندگی سیگنال راداری؛ ناپایداری پلاسما | ||
مراجع | ||
Baumgarten, G., Fiedler, J. Lubken, F. J. and von Cossart, G., 2008, Particle properties and water content of noctilucent clouds and their interannual variation, J. Geophys. Res., 113, D06203, doi: 10.1029/2007JD008884.
Brattli, A., Blix, T. A., Lie-Svendsen, Ø., Hoppe, U. P., Lübken, F. J., Rapp, M., Singer, W., Latteck, R. and Friedrich, M., 2006, Rocket measurements of positive ions during polar mesosphere winter echo conditions, Atmos. Chem. Phys., 6, 5515-5524, doi:10.5194/acp-6-5515-2006.
Chandran, A., Rusch, D., Palo, S. E., Thomas, G. E. and Taylor, M., 2009, Gravity wave observation from the cloud imaging and particle size (CIPS) experiment on the AIM spacecraft, J. Atmos. Solar-Terr Phys., doi:10.1016/j.jastp.2008.09.041
Cho, J. Y. N., 1993, Radar scattering from the summer polar mesosphere: Theory and observations, Ph.D. thesis, Cornell Univ., Ithaca, N.Y.
Cho, J. Y. N., Hall, T. M. and Kelley, M. C., 1992, On the role of charged aerosols in polar mesosphere summer echoes, J. Geophys. Res., 97, 875-886.
Ecklund, W. L. and Balsley, B. B., 1981, Long-term observations of the Arctic mesosphere with the MST radar at Poker Flat, Alaska, J. Geophys. Res., 86, 7775-7780,
Friedrich, M., Rapp, M., Blix, T., Hoppe, U. P., Torkar, K., Robertson, S., Dickson, S. and Lynch, K., 2012, Electron loss and meteoric dust in the mesophere, Ann. Geophys., 30, 1495-1501, doi: 10.5194/angeo-30-1495-2012.
Fritts, D. C. and Alexander, M. J., 2003, Gravity dynamics and effects in the middle atmosphere, Rev. Geophys., 41, doi:10.1029/2001RG000106.
Fritts, D. C., Baumgarten, G., Wan, K., Werne, J. and Lund, T., 2014, Quantifying Kelvin-Helmholtz instability dynamics observed in noctilucent clouds: 2.Modeling and interpretation of observations, J. Geophys. Res. Atmos., 119, 9359-9375, doi:10.1002/2014JD021833.
Gelinas, L. J., Lynch, K. A., Kelley, M. C., Collins, S., Baker, S., Zhou, Q. and Friedman, J. S., 1998, First observation of meteoric charged dust in the tropical mesosphere, Geophys. Res. Lett., 25, 40474050.
Hill, R. J., Gibson-Wilde, D. E., Werne, J. A. and Fritts, D. C., 1999, Turbulence-induced fluctuations inionization and application to PMSE. Earth Planets and Space, 51, 499-513.
Lie-Svendsen, Ø., Blix, T. A., Hoppe, U. P. and Thrane, E. V., 2003b, Modeling the small-scale plasma response to the presence of heavy aerosol particles, Adv. Space Res., 31(9), 2045-2054.
Lubken, F. J., Lehmacher, G., Blix, T., Hoppe, U. P., Thrane, Cho, E. J. and Swartz, W., 1993. First in-situ observations of neutral and plasma density fluctuations within a PMSE layer, Geophys. Res. Lett., 20, 2311-2314.
Lubken, F. J., Rapp, M. and Hoffmann, P., 2002, Neutral air turbulence and temperatures in the vicinity of polar mesosphere summer echoes, J. Geophys. Res., 107, 4273.
Lubken, F. J., Strelnikov, B., Rapp, M., Singer, W., Latteck, R., Brattli, A., Hoppe, U. P. and Friedrich, M., 2006, The thermal and dynamical state of the atmosphere during polar mesosphere winter echoes, Atmos. Chem. Phys., 6, 13-24, doi:10.5194/acp-6-13-2006.
Lynch, K. A., Gelinas, L. J., Kelley, M. C., Collins, R. L., Widholm, M., Rau, D., MacDonald, E., Liu, Y., Ulwick, J. and Mace, P., 2005, Multiple sounding rocket observations of charged dust in the polar winter mesosphere, J. Geophys. Res., 110, A03302, doi: 10.1029/2004JA010502.
Pfaff, R.,Holzworth, R. and Goldberg, R., 2001, Rocket probe observations of electric field irregularities in the polar summer mesosphere Geophys. Res. Lett., 28, 1431-1434
Rapp, M. and Lubken, F. J., 2003, On the nature of PMSE: Electron diffusion in the vicinity of charged particles revisited, J. Geophys. Res., 108(D8), 8437, doi: 10.1029/2002JD002857.
Rapp, M. and Lubken, F. J., 2004, Polar mesosphere summer echoes (PMSE): review of observations and current understanding, Atmos. Chem. Phys., 4, 2601-2633, doi: 10.5194/acp-4-2601.
Rapp, M., Hedin, J., Strelnikova, I., Friedrich, M., Gumbel, J. and Lubken, F. J., 2005, Observations of positively charged nanoparticles in the nighttime polar mesosphere, Geophys. Res. Lett., 32, L223821, doi: 10.1029/2005GL024676. Rapp, M., Strelnikova, I., Li, Q., Engler, N. and Teiser, G., 2013, Charged aerosol effects on the scattering of radar waves from the D-region, Climate and Weather of the Sun-Earth System (CAWSES), Chapter 19 (doi: 10.1007/978-94-007-4348-9_19).
Rapp, M., Plane, J. M. C., Strelnikov, B., Stober, G., Ernst, S., Hedin, J., Friedrich, M. and Hoppe, U. P., 2012, In situ observations of meteor smoke particles (MSP) during the Geminids 2010: constraints on MSP size, work function and composition, Ann. Geophys., 30, 1661-1673, doi:10.5194/angeo-30-1661-2012.
Röttger, J., Hoz, C. L., Kelly, M. C., Hoppe, U. P. and Hall, C., 1988, The structure and dynamics of polar mesosphere summer echoes observed with the EISCAT 224MHz radar, Geophys. Res. Lett., 15, 1353-1356.
Robertson, S., 2007, Relationship of electric field and charged particle density fluctuations to air turbulence in the mesosphere, J. Geophys. Res., 112, D20203, doi: 10.1029/2007JD008412.
Scales, W. A., 2004, Electron temperature effects on small-scale plasma irregularities associated with charged dust in the earth’s mesosphere, IEEE Trans. Plamsa Sci., 32, 724.
Stebel, K., Blum, U., Fricke, K. H., Kirkwood, S., Mitchell, N. J. and Osepian, A., 2004, Joint radar/lidar observations of possible aerosol layers in the winter mesosphere, J. Atmos. Solar Terr. Phys., 66, 957-970.
Winske, D. and Rosenberg, M., 1998, Nonlinear development of the dust acoustic instability in a collisional dusty plasma IEEE Trans. Plasma Sci., 26 92
Zeller, O., Zecha, M., Bremer, J., Latteck, R. and Singer, W., 2006, Mean characteristics of mesosphere winter echoes at mid and high latitudes, J. Atmos. Sol. Terr. Phys., 68, 1087-1104. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,880 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,118 |