雷达显示电离层中的电活动

一种新方法可以提高对通信中断的理解。

来源:Eos杂志
来源:《地球物理研究杂志:空间物理学》
《地球物理研究杂志:空间物理学》

夜晚,来自太阳的带电粒子被地球磁层捕获,落入大气层。撞击粒子将电子从大气中的原子中剥离,既创造了美丽,也创造了混乱。这些高能相互作用导致了北极光和南极光,但它们也会散射无线电信号,对地面和卫星通信造成严重破坏。

科学家希望通过测量等离子体(正离子与电子分离时物质的形式)的分布来追踪电离层中的电活动,以帮助更好地预测通信将如何受到电磁能的影响。

等离子体

但分析电离层中的等离子体是一项挑战,因为它的分布变化很快,而且它的运动往往难以预测。此外,碰撞物理学使得检测低电离层中的真实运动变得极其困难。

碰撞物理学

使用来自名为 ICEBEAR(电离层连续波 E 区双静态实验极光雷达)的雷达系统的数据集,Ivarsen 等人应用了一种新算法,该算法可以检测雷达回波簇,这些回波簇指示直径小至一米的等离子体结构,并跟踪它们在电离层中的运动。从这些结构的运动中,研究人员可以推断出导致它们运动的电场的特性。

ICEBEAR E Ivarsen 等人 Ivarsen 等人

研究人员使用难以使用传统方法解析电离层活动的几天的数据测试了他们的系统。结果与同时进行的低地球轨道卫星测量的结果一致,这些测量目前提供了理解这些高能相互作用的少数几种方法之一。

地球物理研究杂志:空间物理学 https://doi.org/10.1029/2024JA033060

—Saima May Sidik,科学作家

引用: Eos,105, https://doi.org/10.1029/2024EO240556 CC BY-NC-ND 3.0

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