Pengesanan gelembung plasma di dalam lapisan ionosfera menggunakan penerima GPS di Asia Tenggara

Abstract

Lapisan ionosfera berhampiran kawasan khatulistiwa geomagnetik sering terdedah kepada gangguan pada waktu malam yang dikenali sebagai gelembung plasma (PBB). Kehadiran PBB boleh meningkatkan kadar perubahan amplitud dan fasa isyarat radio yang melaluinya dan memberi kesan terhadap sistem komunikasi dan navigasi. PBB biasanya terjadi secara berturutan dengan satu demi satu struktur muncul pada waktu senja. Walau bagaimanapun, waktu dan lokasi kemunculan PBB tidak dapat diramal kerana punca awal pembentukannya masih belum dikenal pasti. Walaupun pelbagai peralatan telah dibangunkan untuk mencerap PBB, namun setiap alat pengukuran dibataskan oleh resolusi ruang dan masa. Dalam kajian ini, struktur PBB dalam dua dimensi (2D) dicerap menggunakan rangkaian penerima GPS dengan kepadatan yang tinggi di Asia Tenggara. Data GPS dikumpulkan daripada 127 stesen penerima dengan jarak sekitar 30 hingga 120 km di antara satu sama lain. Jumlah kandungan elektron (TEC) diperoleh berdasarkan perbezaan antara dua isyarat yang dipancarkan oleh setiap satelit GPS. Kehadiran PBB dikesan menggunakan indeks kadar perubahan TEC (ROTI) bagi semua laluan isyarat dari satelit kepada penerima. Struktur 2D PBB diperoleh dengan mempuratakan data GPS ROTI ke dalam grid bersaiz 0.45o latitud × 0.45o longitud dan dipetakan pada ketinggian 300 km. Kajian kes pada malam 18 Mac 2011 menunjukkan kemunculan enam struktur PBB yang berturutan pada waktu senja apeks di sepanjang longitud 95oT hingga 120oT. Struktur-struktur PBB tersebut muncul dengan jarak di antara 100 hingga 550 km. Jarak kemunculan sturuktur PBB memainkan peranan penting dalam menentukan punca pembentukannya yang dipercayai berbentuk seakan gelombang.