美国地球物理联合会摩根·雷恩伯格著
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更全面地了解地球极光活动的一个持续障碍是用三维来描述极光弧的结构
现场观测，如航天器凌日，只能直接观测到这一现象的一小部分，而地面图像则将维度压缩到观测平面内
克莱顿等人
提出一种新技术，旨在通过使用各种观察作为物理模型的约束来克服这些困难，然后提供特征结构的三维估计
研究小组随后展示了这种方法描述实际极光弧附近千米级等离子体结构的能力
这项新技术是围绕离子中性相互作用的地球空间环境模型(GEMINI)建立的，这是一个三维电离层模型
该模型由两个不同的数据源驱动:粒子通量和电场测量
粒子数据来自地面图像的反演，而场数据可以取自航天器的现场观测或地面雷达
这项研究使用了2017年探空火箭发射的数据
现场数据采用对应于火箭飞行路径的1D观测值线的形式
这个过程中的一个关键步骤是将这些跨越模型网格的数据转换成等离子体流的2D估计
克莱顿和他的同事提出了两种方法来实现这一点，并比较了它们的相对性能
从阿拉斯加的扑克滩发射的鱼胶探空火箭收集数据研究极光弧
来自鱼胶火箭的数据被用来指导双子座计算机模型，并导出事件的三维属性
显示了等离子体密度(绿色)、极光电流(红色/蓝色)和等离子体流(橙色/青色)之间的相互联系
学分:达特茅斯学院朱尔斯·范·伊尔塞尔 准备好数据后，运行GEMINI生成几个三维时变输出，包括等离子体电流和密度
受初始测量数据的限制，这些输出代表了极光弧周围的实际物理结构
根据作者的说法，他们的工作表明，他们可以收集到极光环境中各种物理过程的相对强度
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