 | Эта статья может потребовать очистки, чтобы соответствовать стандартам качества Википедии . Конкретная проблема: технические детали. Правильный тон. ( Январь 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Супер Двойной Авроральное Радар Сеть ( SuperDARN ) является международной научно радиолокационной сети [1] [2] , состоящий из 35 [3] высокочастотных (ВЧ) радаров , расположенных как в северном и южном полушариях. SuperDARN радары в основном используется для отображения высокой широты плазмы конвекции в области Р от ионосферы , но радары также используются для изучения более широкого спектра геокосмических явлений , включая поле продольных тока , магнитное пересоединение , геомагнитные бури исуббури , магнитосферные МГД- волны, мезосферные ветры через следы ионизации метеоров и асимметрии межполушарной конвекции плазмы. [2] Сотрудничество SuperDARN состоит из радаров управляется JHU / APL , Virginia Tech , Дартмутского колледжа , в геофизическом институте в Университете Аляски Фэрбенкс , Институт космических и атмосферных исследований при Университете Саскачевана , в Университете Лестера , Lancaster University , университет Ла Троби Лаборатория солнечно-земной среды в Университете Нагоя .
История [ править ]
В 1970-х и 1980-х годах для изучения ионосферных неоднородностей в области Е в зоне Е использовались скандинавские двойные авроральные радары с очень высокой частотой (ОВЧ). Используя два радара с перекрывающимися полями обзора, можно было определить двумерный вектор скорости ионосферного плазменного потока в Е-области. [2] Однако неоднородности наблюдались только тогда, когда волновой вектор радара был перпендикулярен магнитному полю в области рассеяния.
Это означало, что возникла проблема с работой на ОВЧ, поскольку ОВЧ-частоты не допускают сильного преломления переданного волнового вектора радара; таким образом, требование перпендикулярности не может быть легко выполнено в высоких широтах. Однако на ВЧ частотах рефракция волнового вектора радара больше, и это позволяет удовлетворить требование перпендикулярности на высоких широтах. Преломление радиоволн в ионосфере - сложное нелинейное явление, описываемое уравнением Апплтона – Хартри .
В 1983 году ВЧ-радар с управляемым лучом и 16 логопериодическими антеннами начал работу в Гуз-Бей, Лабрадор, Канада. [1] Сравнение измерений скорости ионосферной плазмы в F-области с помощью радара Goose Bay с радаром некогерентного рассеяния Sondestrom показало, что радар Goose Bay был способен измерять скорость конвекции плазмы в F-области. Магнитно-сопряженный радар был построен в Антарктиде на исследовательской станции Халли в 1988 году как часть полярно-англо-американского сопряженного эксперимента (PACE). ПАСЕ обеспечила одновременное сопряженное исследование ионосферных и магнитосферных явлений. [2]
Из PACE, который смог определить только одну составляющую скорости ионосферы 2D, стало очевидно, что определение скорости ионосферы 2D было бы полезным. Комбинирование измерений скорости из Goose Bay со вторым радаром когерентного рассеяния в Шеффервилле в 1989 г. позволило провести двумерное определение скорости ионосферы в F-области.
Эта работа привела к созданию SuperDARN, сети ВЧ-радаров с парами радаров, имеющих перекрывающиеся поля зрения. Такая схема позволяла определять полную скорость конвекции двумерной ионосферной плазмы. В связи с развитием моделей ассимиляции данных, недавно добавленные в сеть радары не обязательно имеют перекрывающиеся поля зрения. Используя данные всех радаров SuperDARN в северном или южном полушарии, можно определить картину конвекции ионосферной плазмы - карту скорости плазмы в высоких широтах на высотах F-области (300 км). [2]
Основные цели [ править ]
Основные цели SuperDARN - определить или изучить:
- Структура глобальной конвекции - для обеспечения глобального обзора конфигурации конвекции плазмы в высокоширотной ионосфере;
- Динамика глобальной конвекции - чтобы обеспечить глобальное представление о динамике конвекции плазмы в высокоширотной ионосфере. (Предыдущие исследования конвекции в высоких широтах в основном были статистическими и усредненными по времени);
- Суббури - для проверки различных теорий расширения и сжатия полярной шапки в меняющихся условиях ММП и наблюдения крупномасштабной реакции ночной стороны; характер конвекции к суббурям:
- Гравитационные волны,
- Высокоширотные плазменные структуры и
- Ионосферные неоднородности
Операции [ править ]
Радары SuperDARN работают в КВ диапазоне от 8,0 МГц (37 м) до 22,0 МГц (14 м). [2] В стандартном рабочем режиме каждый радар сканирует 16 лучей с азимутальным разделением ~ 3,24 °, при этом сканирование занимает 1 минуту (интеграция ~ 3 секунды на луч).
Каждый луч разделен на 75 (или 100) ворот дальности, каждые 45 км на расстоянии, и поэтому при каждом полном сканировании радары каждый покрывают 52 ° по азимуту и более 3000 км в диапазоне; Площадь составляет порядка 1 миллиона квадратных километров.
Радары измеряют доплеровскую скорость (и другие связанные характеристики) неоднородностей плотности плазмы в ионосфере.
С тех пор, как Linux стал популярным, он стал операционной системой по умолчанию для сети SuperDARN. Операционная система (superdarn-ros.3.6) в настоящее время находится под лицензией LGPL ). [1]
Сайты SuperDARN [ править ]
Ниже приводится список сайтов SuperDARN, основанный на списке, который ведет Технический колледж Вирджинии . [4] По состоянию на 2009 г. в стадии реализации находился проект по расширению сети до средних широт, включая добавление участков в Хейсе, Канзасе (недалеко от Государственного университета Форт-Хейса ), Орегоне и на Азорских островах , для поддержки картографирования за пределами областей полярных сияний во время сильных магнитных бурь . [5]
| Имя | Код | Место расположения | Координаты | Boresight Heading | Институт (сайт) | Национальность |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Северное полушарие | ||||||
| Королевский лосось | кср | Кинг Салмон , Аляска , США | 58 ° 41′30 ″ с.ш. 156 ° 39′32 ″ з.д. / 58,6918 ° с.ш.156,6588 ° з.д. / 58,6918; -156,6588 | -20,0 ° | Национальный институт информационных и коммуникационных технологий | Япония |
| Остров Адак Восток | ад | Остров Адак , Аляска, США | 51 ° 53′34 ″ с.ш., 176 ° 37′43 ″ з.д. / 51,8929 ° с.ш.176,6285 ° з. / 51,8929; -176,6285 | 46,0 ° | Университет Аляски в Фэрбенксе | Соединенные Штаты |
| Остров Адак Запад | adw | 51 ° 53′35 ″ с.ш., 176 ° 37′52 ″ з.д. / 51,8931 ° с.ш.176,6310 ° з. / 51,8931; -176,6310 | -28,0 ° | |||
| Кадьяк | код | Кадьяк , Аляска, США | 57 ° 36′43 ″ с.ш. 152 ° 11′29 ″ з.д. / 57,6119 ° с. Ш. 152,1914 ° з. / 57,6119; -152,1914 | 30,0 ° | ||
| Принц джордж | pgr | Принц Джордж , Британская Колумбия , Канада | 53 ° 58′52 ″ с.ш. 122 ° 35′31 ″ з.д. / 53,9812 ° с.ш.122,5920 ° з.д. / 53.9812; -122,5920 | −5,0 ° | Университет Саскачевана | Канада |
| Саскатун | сас | Саскатун , Саскачеван , Канада | 52 ° 09′26 ″ с.ш., 106 ° 31′50 ″ з.д. / 52,1572 ° с.ш.106,5305 ° з. / 52.1572; -106,5305 | 23,1 ° | ||
| Ранкин Инлет | rkn | Ранкин-Инлет , Нунавут , Канада | 62 ° 49′41 ″ с.ш. 92 ° 06′47 ″ з.д. / 62,8281 ° с.ш.92,1130 ° з. / 62,8281; -92,1130 | 5,7 ° | ||
| Инувик | inv | Инувик , Северо-Западные территории , Канада | 68 ° 24′46 ″ с.ш. 133 ° 46′08 ″ з.д. / 68,4129 ° с.ш.133,7690 ° з.д. / 68.4129; -133.7690 | 26,4 ° | ||
| Клайд Ривер | cly | Река Клайд , Нунавут, Канада | 70°29′12″N 68°30′13″W / 70,4867 ° с.ш.68,5037 ° з.д. / 70.4867; -68.5037 | −55,6 ° | ||
| Черный камень | bks | Блэкстоун , Вирджиния , США | 37°06′07″N 77°57′01″W / 37,1019 ° с.ш.77,9502 ° з.д. / 37.1019; -77.9502 | -40,0 ° | Политехнический институт Вирджинии и государственный университет | Соединенные Штаты |
| Форт Хейс Ист | fhe | Хейс , штат Канзас , США | 38°51′31″N 99°23′19″W / 38,8585 ° с. Ш. 99,3886 ° з. / 38.8585; -99.3886 | 45,0 ° | ||
| Форт Хейс Вест | fhw | 38°51′32″N 99°23′25″W / 38,8588 ° с. Ш. 99,3904 ° з. / 38.8588; -99.3904 | -25,0 ° | |||
| Goose Bay | gbr | Хэппи-Вэлли-Гуз-Бэй , Ньюфаундленд и Лабрадор , Канада | 53°19′04″N 60°27′51″W / 53,3179 ° с.ш. 60,4642 ° з.д. / 53.3179; -60.4642 | 5.0 ° | ||
| Капускасинг | кап | Капускасинг , Онтарио , Канада | 49°23′34″N 82°19′19″W / 49,3929 ° с.ш. 82,3219 ° з.д. / 49.3929; -82.3219 | -12,0 ° | ||
| Остров Валлопс | Wal | Уоллопс-Айленд , Вирджиния , США | 37°51′27″N 75°30′36″W / 37,8576 ° с.ш. 75,5099 ° з.д. / 37.8576; -75.5099 | 35,9 ° | Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса | Соединенные Штаты |
| Стокксейри | сто | Стокксейри , Исландия | 63°51′37″N 21°01′52″W / 63,8603 ° с. Ш. 21,0310 ° з. / 63.8603; -21.0310 | -59,0 ° | Ланкастерский университет | объединенное Королевство |
| Ykkvibær Cutlass / Исландия | pyk | Ykkvibr , Исландия | 63°46′22″N 20°32′40″W / 63,7728 ° с.ш.20,5445 ° з.д. / 63.7728; -20.5445 | 30,0 ° | Университет Лестера | |
| Hankasalmi Cutlass / Финляндия | хань | Ханкасалми , Финляндия | 62°18′50″N 26°36′19″E / 62,3140 ° с.ш.26,6054 ° в. / 62.3140; 26.6054 | -12,0 ° | ||
| Longyearbyen | лир | Лонгйир , Норвегия | 78°09′13″N 16°03′39″E / 78,1535 ° с.ш.16,0607 ° в. / 78.1535; 16.0607 | 23,7 ° | UNIS | Норвегия |
| Хоккайдо Восток | хок | Хоккайдо , Япония | 43°31′54″N 143°36′52″E / 43,5318 ° с. Ш. 143,6144 ° в. / 43.5318; 143.6144 | 25,0 ° | Нагойский университет | Япония |
| Хоккайдо Запад | hkw | 43°32′14″N 143°36′27″E / 43,5372 ° с. Ш. 143,6075 ° в. / 43.5372; 143.6075 | -30,0 ° | |||
| Рождественская долина Восток | cve | Рождественская долина , штат Орегон , США | 43°16′13″N 120°21′24″W / 43,2703 ° с.ш.120,3567 ° з.д. / 43.2703; -120.3567 | 54,0 ° | Дартмутский колледж | Соединенные Штаты |
| Рождественская долина Запад | cvw | 43°16′15″N 120°21′31″W / 43,2707 ° с.ш.120,3585 ° з.д. / 43.2707; -120.3585 | -20,0 ° | |||
| Южное полушарие | ||||||
| Имя | Код | Место расположения | Координаты | Boresight Heading | Институт (сайт) | Национальность |
| Купол C Восток | dce | Станция Конкордия , Антарктида | 75°05′24″S 123°21′00″E / 75,090 ° ю. Ш. 123,350 ° в. / -75.090; 123.350 | 115,0 ° | Институт космической астрофизики и планетологии | Италия |
| Купол C Север | DCN | 75°05′10″S 123°21′35″E / 75,086 ° ю.ш.123,3597 ° в. / -75.086; 123.3597 | -28,0 ° | |||
| Галлей * | Хэл | Исследовательская станция Галлея , Антарктида | 75°37′12″S 26°13′09″W / 75,6200 ° ю.ш.26,2192 ° з.д. / -75.6200; -26.2192 | 165,0 ° | Британская антарктическая служба | объединенное Королевство |
| Макмердо | мкм | Станция Макмердо , Антарктида | 77°50′15″S 166°39′21″E / 77,8376 ° ю.ш. 166,6559 ° в. / -77.8376; 166.6559 | 300,0 ° | Университет Аляски в Фэрбенксе | Соединенные Штаты |
| Южный полюс | sps | Южнополярная станция , Антарктида | 89°59′42″S 118°17′28″E / 89,995 ° ю.ш.118,291 ° в. / -89.995; 118.291 | 75,7 ° | ||
| САНАЭ * | сан | SANAE IV , Веслескарвет , Антарктида | 71°40′37″S 2°49′42″W / 71,6769 ° ю. Ш. 2,8282 ° з. / -71.6769; -2.8282 | 173,2 ° | Южноафриканское национальное космическое агентство | Южная Африка |
| Syowa South * | sys | Станция Сева , Антарктида | 69°00′39″S 39°35′24″E / 69,0108 ° ю.ш.39,5900 ° в. / -69.0108; 39.5900 | 159,0 ° | Национальный институт полярных исследований | Япония |
| Сёва Восток * | sye | 69°00′31″S 39°36′01″E / 69,0085 ° ю. Ш. 39,6003 ° в. / -69.0085; 39.6003 | 106,5 ° | |||
| Кергелен | кер | Острова Кергелен | 49°21′02″S 70°15′59″E / 49,3505 ° ю.ш. 70,2664 ° в. / -49.3505; 70.2664 | 168,0 ° | Французский национальный центр научных исследований | Франция |
| ТИГР | тигр | Остров Бруни , Тасмания , Австралия | 43°23′59″S 147°12′58″E / 43,3998 ° ю.ш.147,2162 ° в. / -43.3998; 147.2162 | 180,0 ° | Университет Ла Троб | Австралия |
| ТИГР-Анвин | не | Аваруа , недалеко от Инверкаргилла , Новая Зеландия | 46°30′47″S 168°22′34″E / 46,5131 ° ю.ш. 168,3762 ° в. / -46.5131; 168.3762 | 227,9 ° | ||
| Бакленд-Парк | бпк | Бакленд-Парк , Южная Австралия , Австралия | 34°37′37″S 138°27′57″E / 34,6270 ° ю. Ш. 138,4658 ° в. / -34.6270; 138.4658 | 146,5 ° | ||
| Чжуншань | жо | Станция Чжуншань , Антарктида | 69°22′36″S 76°22′05″E / 69,3766 ° ю.ш. 76,3681 ° в.д. / -69.3766; 76.3681 | 72,5 ° | Институт полярных исследований Китая | Китай |
* : Часть эксперимента с авроральным радаром в Южном полушарии
Покрытие [ править ]
Северное полушарие
- Поскольку сеть SuperDARN развивалась на западе в конце холодной войны, покрытие арктических регионов России оставляет желать лучшего.
- Хотя недостатка в возможных площадках для покрытия арктических регионов России из Северной Европы и Аляски нет, качество покрытия, вероятно, будет невысоким.
- Хотя российские университеты сотрудничали с Лестерским университетом и установили ВЧ-радар в Сибири, проблемы с национальным финансированием ограничили работу радаров.
- Институт полярных исследований Китая расширил зону покрытия средних широт, назвав расширение SuperDARN «AgileDARN» [6]
Южное полушарие
- Хотя Антарктида покрыта достаточно хорошо, субантарктические регионы не имеют равномерного покрытия из-за большой площади океана.
- Функциональная совместимость программного обеспечения для отображения в реальном времени Java VM (где оба полюса можно наблюдать одновременно) все еще находится в стадии разработки.
- SuperDARN в действии
Отображение Java-апплета в реальном времени сети SuperDARN для Северной и Южной Америки
Анвин Радар - это научная радиолокационная установка на равнине Аваруа возле Инверкаргилла, Новая Зеландия.
Ежегодные семинары SuperDARN [ править ]
Каждый год научное сообщество SuperDARN собирается для обсуждения науки, операций, оборудования, программного обеспечения и других вопросов, связанных с SuperDARN. Традиционно этот семинар проводился одной из групп SuperDARN PI, часто в их домашнем учреждении или в другом месте, например, рядом с радарной установкой. Список мест проведения семинаров SuperDARN и их принимающих организаций представлен ниже:
| Год | Место проведения | Принимающее учреждение |
|---|---|---|
| 2019 г. | Фудзиёсида, Яманаси, Япония | Национальный институт информационных и коммуникационных технологий (NICT) |
| 2018 г. | Баньюльс-сюр-Мер, Франция | L'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP) |
| 2017 г. | Сан-Квирико-д'Орча, Сиена, Италия | Институт космической астрофизики и планетологии (IAPS) Национального института астрофизики (INAF) |
| 2016 г. | Фэрбенкс, Аляска, США | Геофизический институт Университета Аляски в Фэрбенксе |
| 2015 г. | Лестер, Великобритания | Группа физики радио и космической плазмы (RSPP), Университет Лестера |
| 2014 г. | Лонгйир, Свальбард, Норвегия | Университетский центр на Свальбарде (UNIS) |
| 2013 | Moose Jaw, Саскачеван, Канада | Университет Саскачевана |
| 2012 г. | Шанхай, Китай | Институт полярных исследований Китая |
| 2011 г. | Ганновер, Нью-Гэмпшир, США | Дартмутский колледж |
| 2010 г. | Херманус, Южная Африка | SANSA Space Science (ранее - Магнитная обсерватория Хермануса, HMO) |
| 2009 г. | Каржез, Корсика, Франция | Le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) |
| 2008 г. | Ньюкасл, Новый Южный Уэльс, Австралия | Школа математических и физических наук, Университет Ньюскастл |
| 2007 г. | Абасири, Хоккайдо, Япония | Институт космических исследований окружающей среды Земли, Нагойский университет |
| 2006 г. | Чинкотиг, США | Университет Джона Хопкинса, Лаборатория прикладной физики (APL) |
| 2005 г. | Камбрия, Великобритания | Британская антарктическая служба (БАС) |
| 2004 г. | Саскатун, Канада | Университет Саскачевана |
| 2003 г. | Килява, Финляндия | |
| 2002 г. | Валдез, Аляска, США | Геофизический институт Университета Аляски в Фэрбенксе |
| 2001 г. | Венеция, Италия | |
| 2000 г. | Бичворт, Виктория, Австралия | Университет Ла Троб |
| 1999 г. | Рейкьявик, Исландия | |
| 1998 г. | Токио, Япония | Национальный институт полярных исследований (NIPR) |
| 1997 г. | Заповедник Итала, Южная Африка | |
| 1996 г. | Элликотт Сити, Мэриленд, США | |
| 1995 г. | Мэдингли Холл, Кембридж, Великобритания |
Ссылки [ править ]
- ^ a b Гринвальд, РА (1 февраля 1995 г.). «DARN / SuperDARN». Обзоры космической науки . 71 (1–4): 761–796. Bibcode : 1995SSRv ... 71..761G . DOI : 10.1007 / BF00751350 .
- ^ Б с д е е Chisham, G. (1 января 2007 года). «Десятилетие Super Dual Auroral Radar Network (SuperDARN): научные достижения, новые методы и будущие направления» . Исследования по геофизике . 28 (1): 33–109. Bibcode : 2007SGeo ... 28 ... 33C . DOI : 10.1007 / s10712-007-9017-8 .
- ^ Ruohoniemi, MJ "VT SuperDARN Home: Virginia Tech SuperDARN" . Проверено 23 февраля 2015 года .
- ^ "СуперДАРН" . Virginia Tech . Проверено 7 января 2015 .
- ^ "APL часть международной группы расширения радиолокационной сети космической погоды" . Лаборатория прикладной физики Джона Хопкинса . 2009-08-30 . Проверено 7 января 2015 .
- ^ "SuperDARN Workshop 2016" . Мастерская SuperDARN 2016 . Университет Аляски, Фэрбенкс . Дата обращения 10 августа 2016 .
Научные статьи [ править ]
Научные статьи, связанные с SuperDARN и родственными технологиями
- Двойные импульсные операции с SuperDARN
- Радар TIGER, расширение SuperDARN
Отображение радара SuperDarn в реальном времени
- Отображение Java-апплета в реальном времени (Северная Америка, Арктика)
Внешние ссылки [ править ]
Здесь должен быть указан каждый участвующий университет. Поскольку это сайты продолжающихся исследований, эти ссылки могут быть изменены.
Станции Северного полушария
- Канада: SuperDARN в Университете Саскачевана
- США: SuperDARN в Геофизическом институте Университета Аляски.
- США: SuperDARN в Технологическом университете Вирджинии
- США: SuperDARN в Дартмутском колледже в Нью-Гэмпшире.
- Великобритания: SuperDARN UK
Станции Южного полушария
- Австралия: SuperDARN Tiger в университете Ла Троб
- ...
| Сопоставьте все координаты с помощью: OpenStreetMap |
| Скачать координаты как: KML |
СМИ, связанные с радаром Анвина на Викискладе?
