Lightning and middle atmospheric discharges in the atmosphere

Siingh, Devendraa; Singh, R. P.; Kumar, Sarvan; Dharmaraj, T.; Singh, Abhay Kumar; Singh, Ashok K.; Patil, M. N.; Singh, Saurabh

doi:10.1016/j.jastp.2015.10.001

Cited by 44 publications

(18 citation statements)

References 323 publications

(452 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Lightning is known to influence the temperature and conductivity of the atmosphere above thunderstorms. These perturbations include lightning-induced electron precipitation effects (ref), and short-term VLF perturbations known as 'early' events (ref), which are possibly generated by the lightning quasi-electrostatic (QE) field (ref), a lightning discharge EM pulse (EMP) (ref), or by red sprites and other transient luminous events (TLEs) [e.g., Pasko et al, 2012;Siingh et al, 2015]. Figure 2 depicts lightning-induced perturbations in the NSY (Sicily,45.9 kHz,37.12º N,14.43º E) transmitter signal amplitude on November 11, 2013.…”

Section: Lightning-induced Perturbationsmentioning

confidence: 99%

On the Use of VLF Narrowband Measurements to Study the Lower Ionosphere and the Mesosphere–Lower Thermosphere

Silber

Price

2016

Surv Geophys

View full text Add to dashboard Cite

The ionospheric D-region (~60 km up to ~95 km) and the corresponding neutral atmosphere, often refered to as the mesosphere-lower-thermosphere (MLT) are challenging and costly to probe in-situ. Therefore, remote sensing techniques have been developed over the years. One of these is based on VLF (Very low frequency, 3-30 kHz) electromagnetic waves generated by various natural and manmade sources. VLF waves propagate within the Earth-ionosphere waveguide, and are extremely sensitive to perturbations occurring in the D-region along their propagation path. Therefore, measurements of these signals serve as an inexpensive remote sensing technique for probing the lower ionosphere and the MLT region. This paper reviews the use of VLF narrowband (NB) signals (generated by man-made transmitters) in the study of the D-region and the MLT for over 90 years. The fields of research span time scales from microseconds to decadal variability, and incorporate lightning-induced short term perturbations; extraterrestrial radiation bursts; energetic particle precipitation events; solar eclipses; lower atmospheric waves penetrating into the D-region; sudden stratospheric warming events; the annual oscillation; the solar cycle; and finally, the potential use of VLF NB measurements as an anthropogenic climate change monitoring technique.

show abstract

Section: Lightning-induced Perturbationsmentioning

confidence: 99%

On the Use of VLF Narrowband Measurements to Study the Lower Ionosphere and the Mesosphere–Lower Thermosphere

Silber

Price

2016

Surv Geophys

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The trend shows that there is larger‐scale variability of the equatorial ionosphere during geomagnetic storm periods as compared to midlatitude. This may be because of the geomagnetic field geometry, which in collaboration with the disturbed daytime electric field could produce larger electron density gradients [ Lin et al, ; Fejer et al, ; Siingh et al, , , ; Singh et al, ; Kumar and Singh, , ; Kumar et al, ]. As a result of enhancement in storm intensity, the impact of storm increases, and consequently, error is amplified.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Temporal and spatial deviation in F₂ peak parameters derived from FORMOSAT‐3/COSMIC

et al. 2016

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The plasma frequency profiles derived from the Constellation of Observing System for Meteorology, Ionosphere and Climate (COSMIC) radio occultation measurements are compared with ground-based ionosonde data during the year 2013. Equatorial and midlatitude five stations located in the Northern and Southern Hemisphere are considered: Jicamarca, Jeju, Darwin, Learmonth, and Juliusruh. The aim is to validate the COSMIC-derived data with ground-based measurements and to estimate the difference in plasma frequency (which represents electron density) and height of F 2 layer peak during the daytime/nighttime and during different seasons by comparing the two data sets. Analysis showed that the nighttime data are better correlated than the daytime, and the maximum difference occurs at the equatorial ionospheric anomaly (EIA) station as compared to lower and midlatitude stations during the equinox months. The difference between daytime and nighttime correlations becomes insignificant at midlatitude stations. The statistical analysis of computed errors in f o F 2 (h m F 2 ) showed Gaussian nature with the most probable error range of ±15% (±10%) at the equatorial and EIA stations, ±9% (±7%) outside the EIA region which reduced to ±8% (±6%) at midlatitude stations. The reduction in error at midlatitudes is attributed to the decrease in latitudinal electron density gradients. Comparing the analyzed data during the three geomagnetic storms and quiet days of the same months, it is observed that the differences are significantly enhanced during storm periods and the magnitude of difference in f o F 2 increases with the intensity of geomagnetic storm.

show abstract

“…Как было показано в [10,22,23], апокампический раз-ряд в воздухе является миниатюрным аналогом мас-штабных атмосферных явлений (так называемых транзи-ентных световых явлений [24]), возникающих в средней атмосфере Земли между облаками и ионосферой -го-лубых струй и стартеров. Сходство между ними не толь-ко морфологическое.…”

Section: результаты измерений и обсуждениеunclassified

Влияние Молекулярного Газа На Формирование Апокампического Разряда

Кузнецов¹,

Соснин²,

Панарин³

et al. 2018

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Поступила в редакцию 07.05.2018 г. В окончательной редакции 24.05.2018 г. Исследованы спектры излучения плазменных струй апокампического разряда в CO 2 , Ar, Kr, N 2 и их смесях. Показано, что эмиссионные спектры смеси Kr−N 2 содержат полосы N 2 и N + 2 , а также линии Kr. Спектр смеси Ar−СO 2 представлен полосами системы Фокса-Даффиндака-Баркера и линиями возбужденного атома аргона. Во всех изученных газовых средах снижение доли молекулярных газов ведет к переходу от апокампического разряда в форме диффузной струи, развивающейся от токового канала, к объемному, имеющему большее поперечное свечение. Предложено использовать описанную в работе экспериментальную установку для лабораторных исследований спектральных характеристик транзиентных световых явлений, наблюдаемых в атмосферах планет Солнечной системы. ВведениеИсточники плазменных струй являются важным ин-струментом для решения научных и прикладных задач. Их отличает сравнительная простота в конструктивном исполнении и эксплуатации, высокая эффективность, разнообразие используемых газовых сред, обеспечи-вающих необходимый для каждой конкретной задачи состав плазмы, а также многообразие эмиссионных спектров [1][2][3][4]. В 2016 г. нами был обнаружен фено-мен апокампического разряда в воздухе атмосферного давления, при котором плазменные струи формируются в местах усиления электрического поля вблизи изгибов канала импульсно-периодического разряда (отсюда на-звание απó -от и καµπη -изгиб, поворот) [5,6] и направлены преимущественно перпендикулярно каналу разряда. Полученные таким образом плазменные струи были названы апокампами. Обычно апокамп состоит из двух частей с разной интенсивностью излучения. Вблизи канала импульсного разряда формируется яркий отросток, длина которого зависит от давления и напря-жения. Из полученных в [5-10] зависимостей следует, что отросток в данных условиях является аналогом лидера. Плазменные струи обычно стартуют с отростка. С помощью высокоскоростной съемки явления с разре-шением 3 ns/frame установлено, что плазменные струи в апокампе по своей природе являются дискретными и представляет собой совокупность " плазменных пуль" -светящихся областей, движущихся со скоростями от 100 до 240 km/s, образующихся во время процесса распро-странения волн ионизации [6,7]. Фактически пуля это головка стримера. После проведения экспериментов по зажиганию апокампического разряда в воздухе, азоте, гелии и эксиплексных смесях [8,9] было выдвинуто предположение о том, что для формирования апокампа необходимо наличие электроотрицательных молекуляр-ных газов в газовых средах, где осуществляется разряд.Настоящая работа направлена на изучение влияния других молекулярных газов. Для этого были проведены исследования эмиссионных спектров апокампического разряда в газовых средах, состоящих из N 2 , Ar, CO 2 , Kr и их смесей. Экспериментальная аппаратура и методикиВ экспериментах использовали установку, описанную в [8,10]. Разряд зажигали между острийными электро-дами в промежутке d ∼ 9 mm. Один из электродов был соединен с генератором, формирующим импуль...

show abstract

Lightning and middle atmospheric discharges in the atmosphere

Cited by 44 publications

References 323 publications

On the Use of VLF Narrowband Measurements to Study the Lower Ionosphere and the Mesosphere–Lower Thermosphere

On the Use of VLF Narrowband Measurements to Study the Lower Ionosphere and the Mesosphere–Lower Thermosphere

Temporal and spatial deviation in F₂ peak parameters derived from FORMOSAT‐3/COSMIC

Влияние Молекулярного Газа На Формирование Апокампического Разряда

Contact Info

Product

Resources

About

Lightning and middle atmospheric discharges in the atmosphere

Cited by 44 publications

References 323 publications

On the Use of VLF Narrowband Measurements to Study the Lower Ionosphere and the Mesosphere–Lower Thermosphere

On the Use of VLF Narrowband Measurements to Study the Lower Ionosphere and the Mesosphere–Lower Thermosphere

Temporal and spatial deviation in F2 peak parameters derived from FORMOSAT‐3/COSMIC

Влияние Молекулярного Газа На Формирование Апокампического Разряда

Contact Info

Product

Resources

About

Temporal and spatial deviation in F₂ peak parameters derived from FORMOSAT‐3/COSMIC