Erzeugung von großflächigen Schwerkraftwellen und neutralen Winden in der Thermosphäre durch die Dissipation von konvektiv erzeugten Schwerkraftwellen

Wir untersuchen die Reaktion der Thermosphäre und Ionosphäre auf die Dissipation von Schwerkraftwellen (GWs), die durch eine tiefe konvektive Wolke am 1. Oktober 2005 um 21:20 UT in Brasilien bei 52,5°W, 15,0°S angeregt wurden. Die kleinen und mittleren GWs, die die Thermosphäre erreichen, dissipieren bei z ∼ 120–250 km in entgegengesetzter Richtung zum Hintergrundwind ∼(1–2) Dichte-Skalenthöhen darunter. Diese lokalisierte Impulsübertragung erzeugt horizontale Körperkräfte in der Thermosphäre, die große Größen und Amplituden haben und großflächige sekundäre GWs sowie großflächige sich ausbreitende ionosphärische Störungen (LSTIDs) erzeugt, die sich global in alle Richtungen außer der senkrecht zur Kräfte-Richtung ausbreiten. Für die konvektive Wolke um 21:20 UT haben die sekundären GWs horizontale Wellenlängen von λ H ∼ 2100–2200 km, Perioden von τ r ∼ 80 Minuten, horizontale Phasengeschwindigkeiten von c H ∼ 480–510 m/s, Dichteperturbationen von bis zu ∣ ρ ′/ ∣ ∼ 3,6–5% bei z = 400 km, relative O-Per­turbationen von bis zu ∼2–2,5% bei z = 300 km und totale Elektronengehaltsperturbationen von bis zu ∼8%. Dieser Impulsübertrag von lokalen, relativ langsamen, kleinen Skalen in der Tropopausenschicht zu globalen, schnellen, großen Skalen in der Thermosphäre ist unabhängig von geomagnetischen Bedingungen. Die verschiedenen Eigenschaften dieser großflächigen Wellen können Beobachtungen von LSTIDs zu magnetisch ruhigen Zeiten erklären. Wir stellen auch fest, dass diese Körperkraft einen lokalisierten „mittleren“ horizontalen Wind in Richtung der Körperkraft erzeugt. Für die Wolke um 21:20 UT weht der Wind nach Süden mit einem geschätzten Maximum von v max ∼ −400 m s −1, das nach ∼4 Stunden dissipiert wird. Wir stellen auch fest, dass die Richtung der induzierten Körperkraft im Laufe des Tages variiert, abhängig von den Winden in der unteren Thermosphäre.