Modelando el Efecto del Perfil de Densidad de Electrones Ionosféricos y Sus Inhomogeneidades en los Halos de Sprite
Autores: Zhang, Jinbo; Niu, Jiawei; Xie, Zhibin; Wang, Yajun; Li, Xiaolong; Zhang, Qilin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelando el Efecto del Perfil de Densidad de Electrones Ionosféricos y Sus Inhomogeneidades en los Halos de Sprite
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Halos de sprite
Densidad electrónica
Modelo QES
Descargas eléctricas
Ionosfera
Emisiones ópticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
Los halos de sprite son descargas de brillo difuso en la región D de la ionosfera, provocadas por los campos cuasi-electrostáticos (QES) de las descargas de rayos. Se adopta un modelo QES tridimensional (3D) para investigar el efecto de la densidad de electrones en la ionosfera sobre los halos de sprite. La densidad de electrones se describe mediante una fórmula exponencial, parametrizada por la altura de referencia y la agudeza, y la inhomogeneidad local tiene una distribución de densidad gaussiana. Los resultados de la simulación indican que la altura de referencia y la pendiente de la densidad de electrones nocturna afectan las altitudes de penetración y las amplitudes de los campos eléctricos normalizados, así como las altitudes e intensidades de las emisiones ópticas correspondientes a los halos de sprite. Una comparación de las condiciones diurnas y nocturnas demuestra que el perfil de densidad de electrones diurno no es favorable para generar emisiones de halos de sprite. Además, las inhomogeneidades de densidad de electrones preexistentes conducen a campos eléctricos locales mejorados y emisiones ópticas, lo que podría ofrecer una explicación plausible para el desplazamiento horizontal entre los sprites y su rayo padre, así como para su agrupamiento.
Descripción
Los halos de sprite son descargas de brillo difuso en la región D de la ionosfera, provocadas por los campos cuasi-electrostáticos (QES) de las descargas de rayos. Se adopta un modelo QES tridimensional (3D) para investigar el efecto de la densidad de electrones en la ionosfera sobre los halos de sprite. La densidad de electrones se describe mediante una fórmula exponencial, parametrizada por la altura de referencia y la agudeza, y la inhomogeneidad local tiene una distribución de densidad gaussiana. Los resultados de la simulación indican que la altura de referencia y la pendiente de la densidad de electrones nocturna afectan las altitudes de penetración y las amplitudes de los campos eléctricos normalizados, así como las altitudes e intensidades de las emisiones ópticas correspondientes a los halos de sprite. Una comparación de las condiciones diurnas y nocturnas demuestra que el perfil de densidad de electrones diurno no es favorable para generar emisiones de halos de sprite. Además, las inhomogeneidades de densidad de electrones preexistentes conducen a campos eléctricos locales mejorados y emisiones ópticas, lo que podría ofrecer una explicación plausible para el desplazamiento horizontal entre los sprites y su rayo padre, así como para su agrupamiento.