High‐Latitude Plasma Convection Based on SuperDARN Observations and the Locally Divergence Free Criterion
High‐Latitude Plasma Convection Based on SuperDARN Observations and the Locally Divergence Free Criterion
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基于 SuperDARN 观测和局部无发散准则的高纬度等离子体对流
DOI：
10.1029/2022ja030883
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Donovan, E. F.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bristow, W. A.;Lyons, L. R.;Nishimura, Y.;Shepherd, S. G.;Donovan, E. F.
提出了一种估计电离层磁层对流全球尺度模式的新技术。该技术使用超级双极光雷达网络视距速度观测，结合经验对流模型以及所得速度场无发散的假设。与其他对流估计技术相比，它不以已知的基向量来表达速度场，并且不假设可以根据静态势来确定速度。通过将贝叶斯逆理论应用于输入数据、模型和约束来估计速度。在最小二乘意义上同时求解域中每个点的等离子体速度的线性方程。该技术的应用产生了空间分辨率等于计算网格间距的对流模式。所得图案符合基于观测到的行星际磁场条件的预期，并且显示出与同时观测到的极光光度特征密切对应的特征。
A new technique for estimating the global‐scale pattern of magnetospheric convection in the ionosphere is presented. The technique uses the Super Dual Auroral Radar Network line‐of‐sight velocity observations combined with an empirical convection model and the assumption that the resulting velocity field is divergence free. In contrast to other techniques for convection estimation, it does not express the velocity field in terms of known basis vectors and it does not assume that the velocity can be determined from a static potential. The velocity is estimated by applying Bayesian inverse theory to the input data, model, and constraints. Linear equations for the plasma velocity at every point in the domain are solved simultaneously in a least squares sense. Application of the technique results in convection patterns with spatial resolution equal to the calculation grid spacing. The resulting patterns conform with expectations based on the observed interplanetary magnetic field conditions and display features that show close correspondence to simultaneously observed features in the auroral luminosity.
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