Fabry-Perot Doppler imaging observations at Syowa Station, Antarctica

Abstract

In order to study the changes of thermospheric winds and temperatures associated with auroral activity, observations with Fabry-Perot Doppler Imaging System (FPDIS) were carried at Syowa Station, Antarctica (66.4 deg MLAT (Magnetic Latitude)) on 98 nights from April to October in 1996. Vertical wind velocities in the lower and upper thermosphere were estimated from Doppler shift of two auroral emission lines, OI 557.7 nm and OI 630 nm with peak emission heights at approximately 120 km and approximately 250 km, respectively. Upward winds were detected associated with auroral breakup events on 22 July when the geomagnetic activity was relatively low. From the OI 577.7 nm data, it was found that localized upward winds were enhanced in the lower thermosphere associated with the auroral breakup. The maximum velocity of upward winds was 26 m/s. The time delay from the peak of auroral intensity at zenith to the peak of vertical velocity was shorter than 60 s. It was suggested that upward vertical winds are generated locally in the lower thermosphere with a quick response to the auroral heating processes.

オーロラの活動に伴った熱圏風と温度の変化を研究するため、ファブリー・ペロー・ドップラー撮像装置(FPDIS)による観測を南極昭和基地(66.4度MLAT(磁気緯度))において1996年4月から10月にかけて98夜にわたって行った。熱圏の下方および上方における垂直風速を、それぞれ、約120kmと約250kmにピーク放出高度を持つOI-557.7nmとOI-630nmにおける2つのオーロラ放出線のドップラー・シフトから評価した。地磁気の活動が比較的低い7月22日のオーロラの爆発現象に伴う上昇風を観測した。OI557.7nmのデータからオーロラの爆発に伴う熱圏の下方に局所的な上昇風が強まっていることが分かった。最大風速は、26m/sであった。天頂におけるオーロラ強度の極大から垂直速度の極大までの時間の遅れは60秒以下であった。上昇垂直風は、熱圏の下方でオーロラ加熱過程に即応して局所的に生成されると推測される。