Polar mesosphere summer echoes (PMSE) studied at Bragg wavelengths of 2.8m, 67cm, and 16cm

Rapp, Markus; Strelnikova, Irina; Latteck, R.; Hoffmann, Peter; Hoppe, Ulf-Peter; Häggström, Ingemar; Rietveld, M. T.

doi:10.1016/j.jastp.2007.11.005

Cited by 58 publications

(73 citation statements)

References 43 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In the presence of charged smoke particles of nanometer size, like in PMSE, the electrons are low diffusivity tracers (Kelley et al, 1987;Cho et al, 1992;Rapp and Lübken, 2004;Rapp et al, 2008). For such tracers it has long been known from the studies of Batchelor (1959) that their power spectrum extends to much smaller scales than the spectrum of the turbulent velocity field itself.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Statistical characteristics of PMWE observations by the EISCAT VHF radar

Strelnikova¹,

Rapp

2013

Ann. Geophys.

View full text Add to dashboard Cite

In the present paper ~ 32.5 h of EISCAT VHF PMWE observations were analyzed with focus on spectral properties like spectral width, doppler shift and spectral shape. Examples from two days of observations with weak and strong polar mesosphere winter echo (PMWE) signals are presented and discussed in detail. These examples reveal a large variability from one case to the other. That is, some features like an observed change of vertical wind direction and spectral broadening can be very prominent in one case, but unnoticeable in the other case. However, for all observations a change of spectral shape inside the layer relative to the incoherent background is noticed

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Statistical characteristics of PMWE observations by the EISCAT VHF radar

Strelnikova¹,

Rapp

2013

Ann. Geophys.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…During the past decades, radars have been used to investigate mesospheric phenomena, e.g., polar mesospheric echoes (Rapp et al, 2008, Suzuki et al, 2013, Chau et al, 2014 and atmospheric dynamics (e.g. Andrews et al, 1987, Fritts et al, 2012, Iimura et al, 2015.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A comparison of 11-year mesospheric and lower thermospheric winds determined by meteor and MF radar at 69 ° N

2017

View full text Add to dashboard Cite

Abstract. The Andenes Meteor Radar (MR) and the Saura Medium Frequency (MF) Radar are located in northern Norway (69 • N, 16 • E) and operate continuously to provide wind measurements of the mesosphere and lower thermosphere (MLT) region. We compare the two systems to find potential biases between the radars and combine the data from both systems to enhance altitudinal coverage between 60 and 110 km. The systems have altitudinal overlap between 78 and 100 km at which we compare winds and tides on the basis of hourly winds with 2 km altitude bins. Our results indicate reasonable agreement for the zonal and meridional wind components between 78 and 92 km. An exception to this is the altitude range below 84 km during the summer, at which the correlation decreases. We also compare semidiurnal and diurnal tides according to their amplitudes and phases with good agreement below 90 km for the diurnal and below 96 km for the semidiurnal tides.Based on these findings we have taken the MR data as a reference. By comparing the MF and MR winds within the overlapping region, we have empirically estimated correction factors to be applied to the MF winds. Existing gaps in that data set will be filled with weighted MF data. This weighting is done due to underestimated wind values of the MF compared to the MR, and the resulting correction factors fit to a polynomial function of second degree within the overlapping area. We are therefore able to construct a consistent and homogenous wind from approximately 60 to 110 km.

show abstract

“…Из-за затухания малых турбулентных неоднородностей в мезосфере мощность рассеянного сигнала падает с ростом рабо-чей частоты радара, что может повлиять на частоту наблюдения мезосферных эхо-сигналов. Тем не менее мезосферные эхо-сигналы, хоть и значительно ослаб-ленные, наблюдались даже на радарах с частотой 930 МГц [Rapp et al, 2008]. Рабочая частота радара НР-МСТ составляет ~158 МГц, поэтому необходимо оце-нить зависимость мощности сигналов, рассеянных на турбулентных неоднородностях, от частоты.…”

Section: потенциал радара при исследовании нижней средней и верхней unclassified

“…В то же время с ростом высоты кинематическая вязкость атмосферы увели-чивается, что приводит к затуханию турбулентностей малого размера в мезосфере и переходу в интервал вязкости и, следовательно, к ослаблению рассеянного сигнала . Тем не менее на высотах ~85 км в летнее время и ~70 км в зимнее время наблюдаются мезосферные летние (MSE, mesospheric Rapp et al, 2008]. Несмотря на то, что мезосферные эхо-сигналы в основном наблюдались в полярном регионе, регу-лярные наблюдения их проводились также и в сред-них широтах.…”

Section: методика оценки потенциалаunclassified

“…Наблюдения нейтральной атмосферы включают измерение полного вектора скорости ветра, параметров турбулентности и атмосферных слоев на высотах тропосферы, стратосферы и мезосферы. Особый интерес представляют мезосферные эхо-сигналы [Rapp, Lubken, 2004], которые появляются в летнее и зимнее время, иногда сопровождаясь види-мыми серебристыми облаками [Romejko et al, 2003]. МСТ-измерения включают также исследования ме-теоритов на высотах мезосферы и нижней термо-сферы, рассеяния на тепловых флуктуациях плазмы, атмосферных гравитационных волн и отражающих атмосферных слоев [Hocking, 2011].…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Prospective IS-MST radar. Potential and diagnostic capabilities

Potekhin¹,

Сетов²,

Setov

et al. 2016

Solnechno-Zemnaya Fizika

View full text Add to dashboard Cite

Аннотация. В ближайшие годы в районе Иркут-ска планируется строительство радара, сочетающего в себе возможности радаров некогерентного рассея-ния (НР) и мезосферно-стратосферно-тропосферных радаров (МСТ) [Жеребцов и др., 2011]. Радар НР-МСТ представляет собой фазированную решетку, состоя-щую из двух разнесенных антенных полотен, с циф-ровой многоканальной приемной системой, позво-ляющей проводить детальную пространственно-временную обработку сигнала обратного рассеяния. Показаны характеристики, конфигурация и воз-можности антенной и приемопередающей систем радара. Оценивается потенциал радара в основ-ных режимах работы, включающих исследование ионосферы методом НР на высотах более ~100 км и изучение атмосферы с помощью сигналов, рассе-янных на флуктуациях показателя преломления, вызванных атмосферными турбулентными неод-нородностями, на высотах до 100 км.Моделирование показало, что радар позволит проводить регулярные измерения параметров нейтральной атмосферы на высотах до 26 км, а также наблюдать мезосферное летнее эхо на высотах ~85 км в присутствии заряженных ледяных частиц (при увеличении числа Шмидта) и мезосферное зимнее эхо на высотах ~65 км при повышении фоновой электронной концентрации. Оценка возможностей радара при работе в режиме НР в высотных диапазо-нах 100-600 и 600-2000 км показала, что в дневных условиях при накоплении 10 мин верхняя граница определения электронной концентрации и температу-ры ионосферной плазмы составляет ~1500 и ~1300 км соответственно при стандартном отклонении не более 10 %. Верхний предел определения скорости дрейфа составляет ~1100 км при стандартном отклонении 45 м/с. Оценка интерферометрических возможностей Abstract. In the next few years, a new radar is planned to be built near Irkutsk. It should have capabilities of incoherent scatter (IS) radars and mesospherestratosphere-troposphere (MST) radars [Zherebtsov et al., 2011]. The IS-MST radar is a phased array of two separated antenna panels with a multichannel digital receiving system, which allows detailed space-time processing of backscattered signal. This paper describes characteristics, configuration, and capabilities of the antenna and transceiver systems of this radar. We estimate its potential in basic operating modes to study the ionosphere by the IS method at heights above 100 km and the atmosphere with the use of signals scattered from refractive index fluctuations, caused by turbulent mixing at heights below 100 km.The modeling shows that the radar will allow us to regularly measure neutral atmosphere parameters at heights up to 26 km as well as to observe mesosphere summer echoes at heights near 85 km in the presence of charged ice particles (an increase in Schmidt number) and mesosphere winter echoes at heights near 65 km with increasing background electron density. Evaluation of radar resources at the IS mode in two height ranges 100-600 and 600-2000 km demonstrates that in the daytime and with the accumulation time of 10 min, the upper boundaries of electron density and ionospheric plasma temperature are ~...

show abstract

Polar mesosphere summer echoes (PMSE) studied at Bragg wavelengths of 2.8m, 67cm, and 16cm

Cited by 58 publications

References 43 publications

Statistical characteristics of PMWE observations by the EISCAT VHF radar

Statistical characteristics of PMWE observations by the EISCAT VHF radar

A comparison of 11-year mesospheric and lower thermospheric winds determined by meteor and MF radar at 69 ° N

Prospective IS-MST radar. Potential and diagnostic capabilities

Contact Info

Product

Resources

About

Polar mesosphere summer echoes (PMSE) studied at Bragg wavelengths of 2.8m, 67cm, and 16cm

Cited by 58 publications

References 43 publications

Statistical characteristics of PMWE observations by the EISCAT VHF radar

Statistical characteristics of PMWE observations by the EISCAT VHF radar

A comparison of 11-year mesospheric and lower thermospheric winds determined by meteor and MF radar at 69 ° N

Prospective IS-MST radar. Potential and diagnostic capabilities

Contact Info

Product

Resources

About

A comparison of 11-year mesospheric and lower thermospheric winds determined by meteor and MF radar at 69 ° N