Model of mid-and low-latitude F region ionosphere and protonosphere

Contenido principal del artículo

A. Tan
S.T. Wu

Resumen

En este trabajo se resuelven las ecuaciones combinadas de continuidad y momentum de los iones O+ y H+, en la región F y la protonosfera, para una estación de latitud media (Arecibo) y una estación de latitud baja (Jicamarca) con el fin de investigar el comportamiento diurno de la densidad electrónica máxima NmF2, la altura del pico HmF2, el nivel de transición O+ - H+, o sea Htr y el nivel de transición de densidad Ntr· Los efectos del viento neutral sobre las curvas NmF2, HmF2, Ntr y Htr, sobre Arecibo son más importantes y generalmente en dirección opuesta a los de una desviación electromagnética sinusoidal. La desviación electromagnética desempeña un papel de largo alcance en la formación de los perfiles ionosférico y protonosférico en Jicamarca. Un desvío ascendente que alcanza su máximo durante el día produce un 'valle' en la curva NmF2, mientras que un desvío ascendente que se mantiene constante durante la mayor parte del día produce una 'meseta'. La depresión nocturna en la curva NmF2 es debida a los efectos combinados de un lento desvío descendente y de la recombinación química. Una elevación nocturna en NmF2 es debida a un desvío descendente suficientemente prolongado cuando la 'compresión' resultante de los tubos de campo supera la tasa de pérdida de O+. Las variaciones diurnas en Hm F2 y en Htr tienden a seguir las del patrón de velocidad de desvío ascendente, con gradientes algo atenuados. Una inversión descendente del desvío a la puesta del Sol produce un aumento en la curva Ntr post-crepuscular. Finalmente, queda demostrada la aplicabilidad del modelo para el estudio de las mediciones totales de contenido electrónico en los experimentos con el radio-faro ATS-6 en Ootacamund. Mediante la comparación con los valores observados, se determinan las probables velocidades de desvío sobre Ootacamund para Octuhrc y Diciembre de 1975. Los patrones de velocidad de desvío muestran amplias similitudes con los observados sobre Jicamarca.

Detalles del artículo

Cómo citar
Tan, A., & Wu, S. (1981). Model of mid-and low-latitude F region ionosphere and protonosphere. Geofísica Internacional, 20(1), 11–39. https://doi.org/10.22201/igeof.00167169p.1981.20.1.2166
Sección
Artículo

Citas

ANDERSON, D. N., 1973. A theoretical study of the ionospheric F region equatorial anomaly. Planet. Space Sci. 21, pp. 409-422. DOI: https://doi.org/10.1016/0032-0633(73)90040-8

ANGERAMI, J. J. and J. O. THOMAS, 1964. Studies of planetary atmospheres. J. Geophys. Res. 69, pp. 4537-4550. DOI: https://doi.org/10.1029/JZ069i021p04537

BANKS, P. M., 1966. Collision frequencies and energy transfer - ions. Planet. Space Sci. 14, pp. 1105-1122. DOI: https://doi.org/10.1016/0032-0633(66)90025-0

BANKS, P. M. and G. KOCKARTS, 1973. Aeronomy. Academic Press, New York.

BATES, D. R. and A. DALGARNO, 1962. Atomic and Molecular Processes, Academic Press, New York.

BAXTER, R. G. and P. C. KENDALL, 1968. A theoretical technique for evaluating time-dependent effects of general electrodynamic drifts in the F2 layer of the ionosphere. Proc. Roy. Soc. A304, pp. 171-180. DOI: https://doi.org/10.1098/rspa.1968.0080

BOUWER, S. D., K. DAVIES, R. F. DONNELLEY, R. G. RASTOGI and M. R. DESHPANDE, 1979. ATS-6 radio beacon electron content measurements at Ootacamund, India. World Data Center A for Solar Terrestrial Physics, UAG Report.

BOUWER, S. D., K. DAVIES, R. F. DONNELLEY, R. G. RASTOGI and M. R. DESHPANDE, 1979. ATS-6 radio beacon electron content measurements at Ootacamund, India. World Data Center A for Solar Terrestrial Physics, UAG Report.

BRAMLEY, E. N. and M. PEART, 1965. Diffusion and electromagnetic drift in the equatorial F2 region. J. Atmos. Terr. Phys. 27, pp.1201-1211. DOI: https://doi.org/10.1016/0021-9169(65)90081-4

BRINTON, H. C. and H. G. MAYR, 1971. Temporal variations of thermospheric hydrogen derived from in situ measurements, J. Geophys. Res. 76, pp. 6198-6201. DOI: https://doi.org/10.1029/JA076i025p06198

CHAPMAN, S., 1931a. The absorption and dissociative or ionizing effect of monochromatic radiation in an atmosphere on a rotating earth. Proc. Phys. Soc. (London) 43, pp. 26-45. DOI: https://doi.org/10.1088/0959-5309/43/1/305

CHAPMAN, S., 1931b. The absorption and dissociative or ionizing effect of monochromatic radiation in an atmosphere on a rotating earth. II. Grazing incidence. Proc. Phys. Soc. (London) 43, pp. 483-501. DOI: https://doi.org/10.1088/0959-5309/43/5/302

DAVIES, K., R. B. FRITZ and T. B. GRAY, 1976. Measurements of the columnar electron content of the ionosphere and plasmasphere, J. Geophys. Res. 81, pp. 2825-2834. DOI: https://doi.org/10.1029/JA081i016p02825

EV ANS, J. V., 1967. Midlatitude F region densities and temperatures at sunspot minimum. Planet Space Sci 15, pp. 1387-1405. DOI: https://doi.org/10.1016/0032-0633(67)90112-2

HAGEN, J. B. and P. Y. S. HSU, 1974. The structure of the protonosphere above Arecibo. J. Geophys. Res. 79, pp. 4269-4275. DOI: https://doi.org/10.1029/JA079i028p04269

HANSON, W. B. and R. J. MOFFET, 1966. Ionization transport effects in the equatorial F region. J. Geophys. Res. 71, pp. 5559-5572. DOI: https://doi.org/10.1029/JZ071i023p05559

HANSON, W. B. and T. N. L. PATTERSON, 1964. The maintenance of the night-time F layer, Planet. Space Sci. 12, pp. 979-997. DOI: https://doi.org/10.1016/0032-0633(64)90112-6

JACCHIA, L. G., 1964. Static diffusion models of the upper atmosphere with empirical temperature profiles. Smithsonian Astrophys. Obs. Spec. Rept. 170. DOI: https://doi.org/10.5962/bhl.title.4246

JACCHIA, L. G., 1970. New static models of the thermosphere and exosphere with empirical temperature profiles. Smithsonian Astrophys. Obs. Spec. Rept. 313.

JACCHIA, L. G., 1971. Revised static models of the thermosphere and exosphere with empirical temperature profiles. Smithsonian Astrophys. Obs. Spec. Rept. 332.

JACCHIA, L. G., 1974. Variations in thermospheric composition: A model based on mass spectrometer and satellite drag data. J. Geophys. Res. 79, pp. 1923-1927. DOI: https://doi.org/10.1029/JA079i013p01923

KENDALL, P. C., 1962. Geomagnetic control of diffusion in the F2-region of the ionosphere. I. The form of the diffusion operator. J. Atmos. Terr. Phys. 24, pp.805-811. DOI: https://doi.org/10.1016/0021-9169(62)90201-5

LAASONEN, P., 1949. Uber eine methode zur lösung der wärmeleitungsgleichung. Acta Math. 81, pp. 309-317. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02395025

MARTYN, D. F., 1947. Atmospheric tides in the ionosphere. 1. Solar tides in the F2 region, Proc. Roy. Soc. A189, pp. 241-260. DOI: https://doi.org/10.1098/rspa.1947.0037

MASSA, J., 1974. Theoretical and experimental studies of the ionization exchange between the ionosphere and the plasmasphere, Ph. D. Thesis, University of Michigan.

MAYNARD, N. C. and J. M. GREBOWSKY, 1977. The plasmapause revisited, J. Geophys. Res. 82, pp. 1591-1600. DOI: https://doi.org/10.1029/JA082i010p01591

MAYR, H. G., E.G. FONTHEIM, L. H. BRACE, H. C. BRINTON and H. A. TAYLOR, Jr., 1972. A theoretical model of the ionospheric dynamics with interhemispheric coupling, J. Atmos. Terr. Phys. 34, pp. 1659-1680. DOI: https://doi.org/10.1016/0021-9169(72)90027-X

MOFFETT, R. G. and J. A. MURPHY, 1973. Coupling between the F-region and protonosphere: Numerical solution of the time-dependent equations. Planet Space Sci. 21, pp. 43-52. DOI: https://doi.org/10.1016/0032-0633(73)90018-4

RASTOGI, R. G. and S. SANATANI, 1963. Longitudinal effects in the equatorial F2-region of the ionosphere. J. Atmos. Tell. Phys. 25, pp. 739-742. DOI: https://doi.org/10.1016/0021-9169(63)90068-0

RICHTMYER, R. D., 1957. Difference methods for initial-value problems. Interscience, New York.

SCHUNK, R. and J. C. G. WALKER, 1972. Oxygen and hydrogen ion densities above Millstone Hill. Planet. Space Sci. 20, pp. 581-589. DOI: https://doi.org/10.1016/0032-0633(72)90087-6

STERLING, D. L., W. B. HANSON, R. J. MOFFETT and R. G. BAXTER, 1969. Influence of electromagnetic drifts and neutral air winds on some features of the F2 region, Radio Science 4, pp. 1005-1023. DOI: https://doi.org/10.1029/RS004i011p01005

TITHERIDGE, J. E., 1976. Ion transition heights from topside electron density profiles. Planet. Space Sci 24, pp. 229-245. DOI: https://doi.org/10.1016/0032-0633(76)90020-9

WALKER, J. C. G., 1965. Analytic representation of upper atmosphere densities based on Jacchia's static diffusion models. J. Atmos. Sci. 22, pp. 462-463. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0469(1965)022<0462:AROUAD>2.0.CO;2

##plugins.generic.pfl.publicationFactsTitle##

Metric
##plugins.generic.pfl.thisArticle##
##plugins.generic.pfl.otherArticles##
##plugins.generic.pfl.peerReviewers## 
2,4 promedio

##plugins.generic.pfl.reviewerProfiles##  N/D

##plugins.generic.pfl.authorStatements##

##plugins.generic.pfl.authorStatements##
##plugins.generic.pfl.thisArticle##
##plugins.generic.pfl.otherArticles##
##plugins.generic.pfl.dataAvailability## 
##plugins.generic.pfl.dataAvailability.unsupported##
##plugins.generic.pfl.averagePercentYes##
##plugins.generic.pfl.funders## 
N/D
32% con financiadores
##plugins.generic.pfl.competingInterests## 
N/D
##plugins.generic.pfl.averagePercentYes##
Metric
Para esta revista
##plugins.generic.pfl.otherJournals##
##plugins.generic.pfl.articlesAccepted## 
Artículos aceptados: 2%
33% aceptado
##plugins.generic.pfl.daysToPublication## 
##plugins.generic.pfl.numDaysToPublication##
145

Indexado: {$indexList}

    ##plugins.generic.pfl.indexedList##
##plugins.generic.pfl.editorAndBoard##
##plugins.generic.pfl.profiles##
##plugins.generic.pfl.academicSociety## 
Geofísica Internacional