a method to identify aperiodic disturbances in the ionosphere

طريقة لتحديد الاضطرابات غير الدورية في الغلاف الأيوني

Clicks: 151
ID: 162000
2014
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #212 of 484 articles by views in journal of food measurement and characterization

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 484 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
In this paper, variations in the ionospheric F2 layer's critical frequency are decomposed into their periodic and aperiodic components. The latter include disturbances caused both by geophysical impacts on the ionosphere and random noise. The spectral whitening method (SWM), a signal-processing technique used in statistical estimation and/or detection, was used to identify aperiodic components in the ionosphere. The whitening algorithm adopted herein is used to divide the Fourier transform of the observed data series by a real envelope function. As a result, periodic components are suppressed and aperiodic components emerge as the dominant contributors. Application to a synthetic data set based on significant simulated periodic features of ionospheric observations containing artificial (and, hence, controllable) disturbances was used to validate the SWM for identification of aperiodic components. Although the random noise was somewhat enhanced by post-processing, the artificial disturbances could still be clearly identified. The SWM was then applied to real ionospheric observations. It was found to be more sensitive than the often-used monthly median method to identify geomagnetic effects. In addition, disturbances detected by the SWM were characterized by a Gaussian-type probability density function over all timescales, which further simplifies statistical analysis and suggests that the disturbances thus identified can be compared regardless of timescale.
في هذه الورقة البحثية، تُحلَّل التغيرات في التردد الحرج لطبقة F2 الأيونوسفيرية إلى مركباتها الدورية واللادورية. وتشمل المركبات الأخيرة الاضطراباتِ الناجمةَ عن كلٍّ من التأثيرات الجيوفيزيائية في الغلاف الأيوني والضوضاء العشوائية. وقد استُخدمت طريقة التبييض الطيفي (SWM)، وهي تقنية لمعالجة الإشارات تُستخدم في التقدير و/أو الكشف الإحصائي، لتحديد المركبات اللادورية في الغلاف الأيوني. وتُوظَّف خوارزمية التبييض المعتمدة هنا لقسمة تحويل فورييه لسلسلة البيانات المرصودة على دالة غلاف حقيقية؛ ونتيجةً لذلك، تُكبح المركبات الدورية، في حين تبرز المركبات اللادورية بوصفها المساهم المهيمن. وللتحقق من صحة طريقة التبييض الطيفي في تحديد المركبات اللادورية، طُبقت الطريقة على مجموعة بيانات اصطناعية مستندة إلى خصائص دورية بارزة مُحاكاة من الأرصاد الأيونوسفيرية وتتضمن اضطرابات مصطنعة (وبالتالي قابلة للتحكم). ومع أن المعالجة اللاحقة قد عززت الضوضاء العشوائية إلى حدٍّ ما، فقد أمكن تحديد الاضطرابات المصطنعة بوضوح. ثم طُبقت طريقة التبييض الطيفي على أرصاد أيونوسفيرية حقيقية، وتبيّن أنها أكثر حساسية من طريقة الوسيط الشهري شائعة الاستخدام في تحديد التأثيرات المغناطيسية الأرضية. علاوة على ذلك، اتسمت الاضطرابات المكتشفة بهذه الطريقة بدالة كثافة احتمالية غوسية النمط عبر جميع المقاييس الزمنية، مما يزيد من تبسيط التحليل الإحصائي ويشير إلى أن الاضطرابات المحددة بهذه الوسيلة يمكن مقارنتها بصرف النظر عن مقياسها الزمني.
Reference Key
wang2014annalesa Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors J.-S. Wang, Z. Chen, C.-M. Huang
Are you one of these authors? Claim your profile
Journal journal of food measurement and characterization
Year 2014
DOI
10.5194/angeo-32-563-2014
URL
https://www.ann-geophys.net/32/563/2014/angeo-32-563-2014.pdf
Keywords
cosmic physics sciencephysicsgeophysics

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.