Estimating the electron energy and the strength of the electric field within sprites using ground-based optical data observed over South African storms
Estimating the electron energy and the strength of the electric field within sprites using ground-based optical data observed over South African storms
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使用在南非风暴中观测到的地面光学数据来估计子画面内的电子能量和电场强度
DOI：
10.1016/j.jastp.2021.105760
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发表时间：
2021
影响因子：
1.9
通讯作者：
Nnadih S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nnadih S
本文提出了一种新的简化方法，利用地面校准和滤波的光学数据来估计中间层瞬态发光事件中的特征电子能量和电场。我们假设非相对论运动，麦克斯韦-玻尔兹曼分布，电子-中性碰撞频率的模型，弹性电子碰撞，碰撞激发截面可以分配给一个单一的值，并且每个电子-中性碰撞平均产生一个光子。在南非上空对胡萝卜精灵的观测给出了估计的电子能量为4.6-4.9 ± 0.03 eV，这与以前使用更复杂的方法得到的类似结果相比是有利的。理想情况下，两个波长应同时观察到，但我们表明，一个很好的估计是可能的，只有明亮的N2（1 PG）红色发射。
We present a new simplified method to estimate the characteristic electron energy and electric field within a mesospheric transient luminous event using ground-based calibrated and filtered optical data. We assume non-relativistic motion, a Maxwell-Boltzmann distribution, a model of the electron-neutral collision frequency, elastic electron collisions, that the collisional excitation cross-section can be assigned to a single value, and that each electron-neutral collision produces one photon on average. Example observations of carrot sprites over South Africa give estimated electron energy of 4.6–4.9 ± 0.03 eV, which compares favourably with previous similar results using more sophisticated methods. Ideally, two wavelengths should be observed simultaneously but we show a good estimate is possible with only the bright N2(1 PG) red emission.
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DOI：
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发表时间：
2021
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通讯作者：
Stanislaus Nnadih
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W. Lyons
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