35

S Eleri Pryse, Helen R Middleton ac Alan G Wood

Llif yr atmosffer drydanol dros begwn y gogledd: Arsylwadau tomograffi

radio a SuperDARN

GWERDDONCYFNODOLYN ACADEMAIDD CYMRAEG

Cyfrol I, Rhif 2, Hydref 2007 ISSN 1741-4261

36

Llif yr atmosffer drydanol dros begwn y gogledd: Arsylwadau tomograffi radio a SuperDARN

S Eleri Pryse, Helen R Middleton ac Alan G Wood

Rhagarweiniad

Uwchlaw~60kmoarwynebyDdaearmaeratmosfferwedieioneiddioacyncynnwysonau

positifacelectronau.Dymarrhandrydanoloratmosffer,aelwiryronosffer.Maerrhanbartho

ddiddordebiddefnyddwyrsystemaucyfathrebuamordwyoganfodyroneiddiadynamharu

arledaeniadtonnauradio,ganarbrydiauachosiidderbynyddiongollisignalau.Ynyronosffer

ylleoliryrawrora,neuoleuadaurgogleddfelyugelwirynhemisfferygogledd.Ffocwsygwaith

agyflwynirynyrerthyglhonywronosfferynardalpegwnygogledd.

Wrthastudionodweddionyronosffermaenrhaidedrycharyprosesausyncreu,dinistrioa

symudyplasma.Caiffyrelectronauaronaupositifeucreuganddwybroses,sefoneiddiad

ganbelydriaduwchfioledorHaulaconeiddiadganronynnauegnolobarthaupellafein

hamgylchfyd(ymagnetosffer)syncaeleucyflymuilawriratmosffer.Caiffyroneiddiadei

ddinistriowrthgyfunomewnprosesaucemegol,achaiffeidrawsgludoyngnghylchrediady

plasma.Gwyddyscryndipynamyprosesaugwahanolymaynyronosfferagellireumodelu

ganraglennicyfrifiadur,foddbynnag,erysmainteucyfraniadauarunrhywadegneilltuolyn

gwestiwnagored.Bwriadypapurymaywedrycharrlycylchrediadsynsymudoneiddiadar

drawspegwnygogledd.CyflwynirarsylwadauawnaedyngngogleddLlychlyn.

MaesMaes magnetigmagnetigrhyngblanedolrhyngblanedol

MaesMaes magnetigmagnetigy y DdaearDdaear

MaesMaes magnetigmagnetigrhyngblanedolrhyngblanedol

MaesMaes magnetigmagnetigy y DdaearDdaear

MaesMaes magnetigmagnetigrhyngblanedolrhyngblanedol

MaesMaes magnetigmagnetigy y DdaearDdaear

Ffigwr 1:Rhyngweithio rhwng y maes magnetig rhyngblanedol a maes magnetig y Ddaear pan for maes rhyngblanedol wedi ei gyfeirio tuar de. Maer Haul ir chwith or ffigwr, a gwynt yr Haul

yn teithio i gyfeiriad y saeth las. Caiff maes magnetig y Ddaear ei agor ger pln y cyhydedd ac

yna ei dynnu gan wynt yr Haul o ochr y dydd i ochr y nos.

37

Ynallweddolidrawsgludiadplasmaynardalypegynauywrrhyngweithiorhwngmaes

magnetigygofodrhyngblanedolamaesmagnetigyDdaear.YrHaulywtarddiadymaes

rhyngblanedol,achaiffeidynnuorserenganygwyntheulogsynllifoorHaulacyn

ysgubodrosyplanedaugangynnwysyDdaear.Panformaesyntaroarfaesmagnetigy

Ddaearmaerddauynatgysylltu,gydalleoliadyratgysylltuyndibynnuargyfeiriadymaes

rhyngblanedol.Maelleoliadyratgysylltuymaynallweddolibatrwmyllifynyratmosffer

drydanolarledredauuchel.GwelirenghraifftynFfigwr1.YmamaerHaulirchwithor

ffigwrarmaesmagnetigrhyngblanedolwediigyfeiriotuarde,ynddirgroesifaesmag-

netigyDdaear.Maeratgysylltugerplnycyhydedd,achaiffmaesmagnetigyDdaear

eiagorynyfanyma.WrthiwyntyrHaularmaesmagnetigrhyngblanedolysgubodrosy

DdaeartynnirmaesmagnetigyDdaearoochrydyddiochrynos,achaiffyroneiddiad

arledredauuchelynyratmosffereiddwyngydarmaesardrawsyparthaupegynol.

DangosircyfeiriadyllifplasmaynyronosfferganylliliniauynFfigwr2.Edrychirymaary

Ddaearoddiuchodibegwnygogledd.Maerpegwnmagnetigyngnghanolycylch,

gydahannerdyddamserlleolmagnetig(MLT)arytopachanolnosarygwaelod.Gwelir

bodyllifwedieigyfeirioardrawsardalypegwnordyddirnos,gydarsaethgochyn

pwysleisioymanllemaerplasmayncaeleidynnuoherwyddyratgysyllturhwngymey-

syddmagnetigaddangosirynFfigwr1.Dychwelarplasmaiochrydyddarledredauis

arochrminnosacochrywawr,acheirpatrwmdwygellirllif.Osywroneiddiadsyn

caeleigludoynyllifaruchdero~350km-400km,maendebygolfodeioesynddigonhir

iddodeithioyrhollfforddardrawsylledredaupegynoloochrydyddacimewnisectory

nos.Aruchderauismaeoesyplasmaynfyrrachganfodamldergwrthdrawiadaurhwng

gronynnauratmosfferynfwy.PatrwmdelfrydolorllifaddangosirynFfigwr2acmewn

gwirioneddmaeamrywiadaucysonyngnghyfeiriadamaintymaesmagnetigrhyng-

blanedolynachosiamrywiadausylweddolynffurfypatrwmllif(Cowleyetal.,1991)ar

strwythurplasmasyncaeleigludoardrawsypegwn.

12 MLT12 MLT

1818 0606

2424

Pegwn y gogledd(magnetig)

12 MLT12 MLT

1818 0606

2424

Pegwn y gogledd(magnetig)

Ffigwr 2: Lliliniau yn dangos patrwm llif plasma ar ledredau uchel pan for maes magnetig rhyngblanedol wedii gyfeirio tuar de. Edrychir i lawr ar y Ddaear gyda phegwn y gogledd

magnetig yng nghanol y cylch, canol dydd (amser lleol magnetig, MLT) ar y top, canol

nos ar y gwaelod, min nos ar y chwith ar wawr ar y dde. Maer llif ar draws ardal y pegwn

38

or dydd ir nos, ac ynan dychwelyd ar ledredau is mewn patrwm dwy gell. Dangosar

saeth goch yr ardal ble caiff maes magnetig y Ddaear ar oneiddiad ei dynnu o ochr y

dydd tuar nos oherwydd yr atgysylltu rhwng maes magnetig y Ddaear ar maes magnetig

rhyngblanedol.

Defnyddiwydsawldullarsylwiifesurcrynodiadyrelectronau(niferoelectronauyr

unedcyfaint)ynardalpegwnygogledd.Adolygirydulliauarsylwiarstrwythurauyn

yroneiddiadganCrowley(1996).Gwelwydstrwythuraumawrooneiddiadynardaly

pegwnpanfoganymaesmagnetigrhyngblanedolgydrantuarde,sefBz

39

derbynyddionynmonitrosignalauradio150MHza400MHzoloerennauysystemNIMS

(NavyIonosphericMonitoringSystem)syddmewnorbitaupegynolaruchderauotua

1,100km.Maentynmesurcynnwyselectronauyronosfferarhydniferfawrolwybrau

rhwnglloerenadderbynyddsynrhyngdorriigilydd.Defnyddirdulliautomograffigi

wrthdroirdataadarganfodcrynodiadyrelectronaumewnplnuchder-lledredynyr

onosffer(Pryseetal.,2003).

Ffigwr 3: Arbrawf tomograffi radio Prifysgol Cymru Aberystwyth yn yr Arctig uchel gyda derbynyddion signalau lloeren yn Ny-lesund, Longyearbyen, Bjrnya a Troms.

2.2RhwydwaithradarSuperDARN

MaeganrwydwaithSuperDARNniferosystemauradarynhemisfferygogledd

(Ffigwr4)acynhemisfferyde(Greenwaldetal.,1995).PrifysgolCaerlyrsyngyfrifol

amddauohonyntynhemisfferygogledd,ynyFfindiraGwladyrI.Maersystemau

ynmesurcyflymderachyfeiriadllorweddolyllifplasma.Ynygwaithagyflwynir

ymadefnyddiwydymesuriadauorllififowldiomapiauorpotensialtrydanynardal

pegwnygogledd,ermwyncanfodypotensialacfellyypatrwmllifplasmaynyrardal

(RuohoniemiaBaker,1998).

40

Ffigwr 4:System radar SuperDARN. Dangosir meysydd gweld y system yn hemisffer y go-gledd. Mae Prifysgol Caerly r yn gyfrifol am y radar yng Ngwlad yr I ar un yn y Ffindir. (o

http://superdarn.jhuapl.edu)

3. Arsylwadau

3.1Minnos:14Tachwedd2002

3.1.1 Delwedd tomograffi 1720UT

MaerddelweddtomograffiynFfigwr5argyferpslloerenagroesoddledredgeograffig

75Gogam1720UTwrthdeithiotuardear14Tachwedd2002.Dengysfodyronosffer

ynllawnstrwythur,gydachynnyddcrynodiadsylweddolynyrhanogleddol.Nifyddai

pelydriadyrHaulwedicreurstrwythurynuniongyrcholynymanymaynystodoriaur

nos.Ymestynycrynodiaducheloledredgeomagnetig74MLATytuhwntiochrdde

maesypln.Maercrynodiadmacsimwmofwyna6x1011m-3,ger77.5MLAT.Dangosir

amrediadlledredystrwythurganyllinellbincaruchdero350km,synymestyntuar

gogleddoamlin4x1011m-3.Awgrymauchderystrwythurfodganddooesosawlawr,

aifodyndebygolofodwedieigreucynadegyrarsylwad.Cadarnheirhyngan

arsylwadauganradarrhyngwladolEISCAT(EuropeanIncoherentScatterRadar)(Pryse

etal.,2006).Maecynnyddcrynodiadelectronarallynyffigwrwedieiganoliar70MLAT,

ondmaercrynodiadynllaiymagydamacsimwmo3.5x1011m-3.Gwaheniryddau

gynnyddganwrthdroadyngnghyfeiriadyllifplasmaarledredaddynodirganyllinell

lwydacagyflwynirynfwymanwlynyrhannesaf(3.1.2).Lleolirycynnyddcrynodiad

mwyafynyllifogyfeiriadyrHaul,arcynnyddllaiynyllifdychwelydigyfeiriadyrHaul.

41

Ffigwr 5: Delwedd tomograffi ar gyfer ps lloeren a groesodd ledred 75Gog am 1720UT ar 14 Tachwedd 2002 wrth deithio tuar de. Dangosar llinell binc amrediad lledred y cynnydd

crynodiad electron mawr sydd wedi ei leoli yn y llif o gyfeiriad yr Haul. Maer cynnydd llai

ar ledredau is yn y llif dychwelyd. Gwahenir y ddau strwythur gan y llinell lwyd syn dynodi

lledred y gwrthdroad yn y llif. (MLAT: lledred magnetig, MLON: hydred magnetig, MLT: am-

ser lleol magnetig)

3.1.2 Patrwm y llif plasma 1716-1804UT

DangosiramliniaupotensialtrydanagaedgansystemradarSuperDARNynFfigwr6.Ym

mhobpaneledrychirilawrarbegwnygogleddmagnetig,syddyngnghanolycylch.

Maeamserlleolmagnetig(MLT)arycylcheddgydahannerdyddarytop.Dengys

ycylchoeddledredaumagnetigynymestyno60MLATarycylchallanoli90MLAT

ynycanol.Dangosirhefydfectoraucyflymderllorweddolyplasmaafesurwydgany

rhwydwaithradaracaddefnyddiwydifowldioramliniaupotensialtrydan.Ganfody

plasmanllifoarhydamliniaupotensialtrydanynyrardalymaoronosffer,maeffurf

yramliniauncyfatebibatrwmyllifplasmaynhemisfferygogledd.Maerpatrwmllif

dwygellynamlwgondhebfodyngwblgymesur,gydarllifynardalypegwnwediei

ddadleolituagatochrminnos.

Maeamserypanelcyntaf(1716UT-1718UT)ynFfigwr6yncyfatebiarsylwadycynnydd

crynodiadelectronmawrarochrddeFfigwr5,ychydigfunudaucynirlloerengroesi

75Gogam1720UT.Dangosirllwybrypslloerenwedieifapioiuchdero350kmary

panel.Maerllwybrynsectoryrhwyr,ynymestynotua60MLATi80MLAT.Oddiddordeb

42

penodolywrrhanbincsyncyfatebiamrediadlledredycrynodiadelectronmawr.Gwelir

fodystrwythurymawedieileoliynunionynyllifardrawsardalypegwnordyddirnos.

DefnyddiwydpatrymaulliftebygirrhaiymmhaneliFfigwr6,afesurwydbobdaufunud

ganysystemradarrhwng1716UTa1802UT,idafluniosaflercynnyddplasmaymlaenmewn

amser.

Ffigwr 6: Patrymau potensial trydan a fectorau llif plasma a fesurwyd gan system radar SuperDARN am a) 1716UT, b) 1740UT a c) 1802UT ar 14 Tachwedd 2002. Mae pegwn

43

magnetig y gogledd yng nghanol pob cylch, amser lleol magnetig ar y cylchedd gyda

hanner dydd ar y top, a lledred magnetig rhwng 60MLAT a 90MLAT ar hyd y radiws.

Dangosir llwybr ps lloeren 1720UT wedi ei fapio i uchder o 350km ar y panel cyntaf, a

llwybr ps lloeren 1802UT ar y trydydd panel. Maer llinell binc yn y panel cyntaf yn dangos

amrediad lledred y crynodiad electron uchel yn Ffigwr 5, a gwelir ei dafluniad drwy amser

yn y paneli syn dilyn. Nodir mewn glas ar lwybr y ps yn y trydydd panel leoliad y strwythur

plasma ar ledredau is yn Ffigwr 7 sydd yn y llif dychwelyd.

Amcangyfrifwydcryfderachyfeiriadymaestrydanarbwyntiauarhydyllinellbincyn

ypanelcyntaf,athafluniwydlleoliadystrwythurymlaendrwyddaufunudgandybioei

fodynsymudargyflymder(ExB)/|B|2(Hargreaves,1992).Ail-adroddwydybrosesdrosgyfnodauoddaufunudganddefnyddiorpatrwmllifcyfateboltan1802UT.Dengysy

gromlinbincynypanelcanolleoliadystrwythurhannerffordddrwyrcyfnodamser,ar

gromlinynytrydyddpaneleileoliadterfynolam1802UT.Gwelirynypanelolaffodochr

ddeheuolystrwythurgwreiddiolynyllifsyndychwelydtuagatgyfeiriadyrHaulyngnghell

yprynhawn,trabodeibengogleddolynymestyntuachellywawr.Awgrymartafluniad

ybyddairstrwythuryncaeleiymestynmewnhydredynystody46munudrhwng1716UTa

1802UT,ganorweddarddiweddycyfnodynyllifdychwelydarledredauis.

3.1.3 Delwedd tomograffi 1802UT

Dangosirdelweddtomograffiargyferpslloerenagroesoddledred75Gogam1802UT

wrthdeithiotuardeynFfigwr7.Oddiddordebarbennigywrcynnyddcrynodiadrhwng

68MLATa70MLATaddiffinnirganamlin3x1011m-3.Dangosireigroestoriadlledredgan

yllinelllasdywyll.Maellwybrypslloerenwedieifapioiuchdero350kmarypatrwm

potensialtrydanynnhrydyddpanelFfigwr6.Maerrhanlastywyllbychanaryllinelllwyd

yncyfatebircroestoriaddrwyrcynnyddcrynodiad.Gwelirfodycynnyddcrynodiadyny

llifsyndychwelydtuardyddaifodwedieigydleolinagosrtafluniadpinc.

Ffigwr 7: Delwedd tomograffi ar gyfer ps lloeren a groesodd ledred 75Gog am 1802UT wrth deithio tuar de ar 14 Tachwedd 2002. Dengys y llinell las lorweddol

(68-70MLAT) amrediad lledred y cynnydd crynodiad electron yn y llif dychwelyd.

(MLAT: lledred magnetig, MLON: hydred magnetig, MLT: amser lleol magnetig)

44

MaerddelweddtomograffiynFfigwr7,felly,yncefnogirdehongliadfodycrynodiaduchel

awelwydynyllifdrosypegwnwedieiad-strwythurofelbodeiochrddeheuolyncael

eithynnuynyllifdychwelydymminnos.Maendebygolfodpengogleddolycynnydd

pegynolwedicaeleidynnuynllifdychwelydcellywawr,ondynanffodusnidoeddps

lloerenadelweddtomograffiargaeligadarnhauhyn.

3.2Wedicanolnos:12-13Rhagfyr2001

3.2.1 Patrwm y llif plasma 0006-0008UT

Maerailenghraiffthefydogyfnodpanoeddyllifplasmayngysonardrawspegwny

gogleddoochrydyddirnos.DangosirynFfigwr8ypotensialtrydanafectoraucyflymder

llifafesurwydganSuperDARNam0006-0008UTar13Rhagfyr2001.Maerpatrwmdwygell

awelirymayngynrychioliadolormesuriadaudrwygydolycyfnododdiddordebrhwng

2305UTar12Rhagfyra0243UTar13Rhagfyr.

Ffigwr 8: Patrwm potensial trydan a fectorau llif plasma a fesurwyd gan system radar SuperDARN am 0006UT ar 13 Rhagfyr 2001. Mae pegwn magnetig y gogledd yng nghanol y

cylch, amser lleol magnetig ar y cylchedd gyda hanner dydd ar y top, a lledred magnetig

rhwng 60MLAT a 90MLAT ar hyd y radiws.

3.2.2 Delwedd tomograffi 0007UT

Dangosiryddelweddtomograffiargyferpslloerenagroesoddledred75Gogam

0007UTynFfigwr9.Gweliryma,unwaitheto,fodonosfferynosynllawnstrwythur.Obrif

45

ddiddordebywrcynnyddcrynodiadynrhanddeheuolyffigwrgydachrynodiad

electronofwyna7x1011m-3rhwng62MLATa70.5MLAT.Ganfodystrwythurymayny

nos,nidywwedicaeleigreununiongyrcholganbelydriadyrHaulynsaflerarsylwad.Ir

gogleddorcynnyddahefydoddiisodiddoceircasgliadostrwythurausynllaiofaint,

ynismewnuchderacynllaiorancrynodiad.Maerrhainynfwycydnawsagoneiddiad

syddwedieigreuganronynnauegnolyncaeleucyflymuimewniratmosffer.

Ffigwr 9: Delwedd tomograffi ar gyfer ps lloeren a groesodd lledred 75Gog am 0007UT ar 13 Rhagfyr 2001. (MLAT: lledred magnetig, MLT: amser lleol magnetig)

3.2.3 Cymharu delweddau tomograffi r llif plasma

GwelwydycynnyddcrynodiadelectronmawraddangoswydynFfigwr9mewnpum

delweddtomograffidilynolrhwng2305UTar12Rhagfyra0243UTar13Rhagfyr,tri

ohonyntwedieumonitroganygadwyntomograffiynLlychlynarddauarallwediu

monitrogangadwyntomograffiymMhrydain.Dangosirllwybraurlloerennauwediu

mapioarypatrwmllifynFfigwr10,anodirarbobunleoliadcrynodiadmacsimwmy

cynnydd.Awgrymirfodycynnyddwedieileoliynyllifaddaethdrosypegwnacsyn

dychwelydtuagatydydd,arochrywawrynbennafynyrachosyma.Maemainty

crynodiadmacsimwmyngostwngtuarwawrwrthironaupositifarelectronaugyfuno

gydathreiglamser.Roeddycynnyddcrynodiadaruchdero~350km-400kmhefyd

ynglirynymesuriadauawnaedganradarUHFEISCATynTroms,GogleddNorwy

(Middletonetal.,2005).

46

13 Rhagfyr 2001C

yflymd

er(m

s-1)

13 Rhagfyr 2001C

yflymd

er(m

s-1)

Ffigwr 10: Delweddau tomograffi rhwng 2305UT ar 12 Rhagfyr 2001 a 0243UT ar 13 Rhagfyr 2001. Dangosir lleoliad y crynodiad macsimwm ym mhob achos ar batrwm y potensial

trydan (llif plasma) a fesurwyd gan system radar SuperDARN. Dangosir hefyd leoliad y

crynodiad macsimwm ar ddwy ddelwedd tomograffi arall a fesurwyd yn ystod y cyfnod.

(MLAT: lledred magnetig, MLT: amser lleol magnetig)

4. Trafodaeth

Maedwyenghraifftogynnyddsylweddolynycrynodiadelectronarochrynoswediu

cyflwyno.YnyrachosionhynnidoeddpelydriadyrHaulwedicreurstrwythuraun

uniongyrcholynsafleoeddyrarsylwadau.Roedduchderyplasma(~350km-400km)

ynawgrymufodganyroneiddiadoeshirosawlawr.Byddaihynyncaniatuir

strwythurgaeleigreuarochrydyddcynamseryrarsylwadau,acynailifoiochry

nos.Aruchderauis,llemaeamldergwrthdrawiadaurhwnggronynnauyratmosfferyn

fwy,byddaironeiddiadwediiddinistrio.Nidoeddgronynnauegnolyncyfrannun

sylweddolatystrwythuraumawroddiddordeb,achefnogwydhynganfesuriadau

systemradarEISCAT(Pryseetal.,2006;Middletonetal.,2005).Awgrymarmesuriadau

47

llifachrynodiadfodyroneiddiadwedillifodrwyranbarthypegwnachaeleidynnui

sectorynoslleycafoddeiadffurfioaiymestynynyllifdychwelydarledredauis,naillai

ynygellarochryprynhawnneuynygellarochrywawr.

Elfenbwysigiwhystyriedywrhynsyndigwyddircynnyddoneiddiadwediiddolifo

isectorynos.Maehynoddiddordebiddefnyddwyrsystemaucyfathrebu,ganygall

ymylonserthystrwythurauaffurfirfodynandwyoliledaeniadtonnauradio.Modelwyd

trawsgludiadyroneiddiadganfodelCTIP(CoupledThermosphereIonosphere

Plasmasphere)PrifysgolSheffield.Gwelirallbwnargyfer12-13Rhagfyr2001ynFfigwr11

arysbeidiauodairawramsercyffredinol(UniversalTime,UT).Maercyfnodhynyncyd-

fyndagamserydelweddautomograffiynFfigwr10.Ymmhobpaneledrychirilawrar

begwnygogleddmagnetig,syddyngnghanolycylch.Dengysycylchoeddledredau

magnetigynymestyno50MLATarytuallani90MLATynycanol.Maeamserlleol

magnetigarbobcylcheddgydachanoldyddarytop,canolnosarygwaelod,min

nosarychwitharwawrarydde.MaeCymruarledredger50MLAT,acarochrydydd

tua12UTarnostua00UT.Dengysycylchbychangwynleoliadypegwngeograffig.

Maerllinellwensynymestynirdeorcylchyndangoslleoliadhydred18Dw,ynagos

irgadwyntomograffiynLlychlyn.Oddiddordebarbennigywramliniausyndangos

crynodiadyrelectronau.Ymmhobpanelgwelirycrynodiadmwyafarochrydyddlle

maepelydriadyrHaulyncreuelectronauaconaupositif.Gwelirynamlwgynypaneli

rhwng12UTa03UTytafod-oneiddiadsyncaeleidynnugangylchrediadyllifoochry

dyddtuarnosardrawsylledredaupegynol.Maertafodareifwyaftua18-21UTpanyw

Ewroparochrynosacareileiaftua06UT-09UT.Rhwng00UTa03UTmaenymestyndrwy

ranbarthypegwnacyncaeleidynnuiochrywawr,ynunolrarsylwadau.

Ffigwr 11: Yr onosffer a fodelwyd gan CTIP fel ffwythiant o ledred magnetig (MLAT) ar y radiws ac amser lleol magnetig (MLT) ar y cylchedd. Mae canol dydd ar dop pob cylch

a chanol nos ar y gwaelod, gyda min nos ar yr ochr chwith ar wawr ar y dde. Maer

raddfa lledred yn ymestyn o 50MLAT ir pegwn magnetig yn y canol, ac maer paneli ar

ysbeidiau dair awr o amser cyffredinol (UT).

48

DangosarmodelufodyllifplasmaardrawsypegwnyndibynnuaramserUT.Yrheswm

amhynywrgwahaniaethlleoliadrhwngypegwngeograffigarpegwnmagnetig.Er

mwynegluro,maenrhaidcadwmewncoffodyplasmasyncaeleigreuganbelydriad

yrHaulynddibynnolarysystemgeograffig,ondllifyplasmayncaeleireoliynysystem

geomagnetig.Felly,panforpegwnmagnetigynnesatyrHaulnarpegwngeograffig

maemwyorpatrwmllifplasmadwygellyngngoleunirHaul.DigwyddhynpanforUnol

Daleithiauynsectorydydd,acmaereffaithareifwyaftua18UT.Oganlyniadbyddmwy

ooneiddiadagrwydganbelydriadyrHaulyncaeleidynnutuagatypegwnnagar

amserauUTeraill.Yneidrocaiffyroneiddiadeidynnudrosledredaupegynolacimewn

iEwropynsectorynos.Yngyferbyniol,panywEwropynsectorydyddmaerpegwn

geograffigynnesatyrHaulnarpegwnmagnetig,acnidoesgymaintorpatrwmllifyng

ngoleunirHaul.Ymacaiffllaiooneiddiadeiysgubotuarpegwnasectorynos.

Maetystiolaetheisoesfodycrynodiadafesurirarochrydydd,blemaeroneiddiad

yncaeleidynnutuarpegwn,ynllaiynEwropnagynsectoryrUnolDaleithiau(Pryse

etal.,2004).Dangosoddmodelu(Bowlineatal.,1996)effaithUTarsafleyrarsylwad

gannodiydisgwylidironeiddiadadynnwyddrosypegwnfodyngymharoluchelyn

Ny-lesundpanywynsectorynos.Maerarsylwadauagyflwynirynypapurhwnyn

cadarnhaufodlefelaucrynodiaducheliwcaelynEwropynystodoriaurnos.Byddai

archwiliadautebygmewnsectorauhydrederaillynfuddiolercymhariaeth.Gwnaed

archwiliadcynnarigymharueffaithhydreddrwyddefnyddiomesuriadaucyfyngedig

gansystemauradargandelaBeaujardireetal.(1985),ondmaecyfleynawriehangu

arhyndrwyddefnyddiocadwynitomograffiyrIITC(InternationalIonosphericTomography

Community).MaeganygymunedtomograffiryngwladoldderbynyddionynAlaska,yr

YnysWerdd,Norwy,FfindiraRwsia,syngwneudmesuriadauoronosfferynrheolaidd.

Egyrhynyposibiliadogymharustrwythuraucrynodiadmewnsectorauhydredgwahanol.

Ystyriwyddwyenghraifft,lleroeddllifyplasmadrwyranbarthypegwnordyddirnos.

Maeangenymestynyrarchwiliadauiystyriedpatrymaulliferaill,adibyniaethstrwythur

yplasmaaryrhyngweithiorhwngymaesmagnetigrhyngblanedolamaesmagnetigy

Ddaear.Ynymoddhwngellirdefnyddioarsylwadauoad-strwythurooneiddiadynsector

ynosiddealleffaithyprosesausyncyplysunhamgylchfydrgofod.

5. Casgliad

CyflwynwydarsylwadautomograffiradioaSuperDARNsyndangosfodstrwythuraumawr

ooneiddiadyncaeleucludooardalpegwnygogleddisectorynos.Maendebygol

fodyplasmawedieigreuyngngoleunirdyddganbelydriadyrHaul.Ynyrenghraifft

gyntafgwelwydplasmaynyllifardrawsypegwnyncaeleiad-ffurfioynsectorynos,ac

yncaeleidynnunltuardyddynllifdychwelydcellminnos.Ynyrailenghraifftroedd

yplasmandychwelydtuardyddynbennafynllifcellywawr.Cefnogwydydehongliad

ganallbwnmodelCTIPaddangosoddyroneiddiadyncaeleidynnumewntafodar

drawsypegwnpanywEwroparochrynos.Awgrymarmodelnafyddaiarsylwadau

ynystodynosynyrUnolDaleithiauyndebygoloweldcrynodiadmoruchelagawelir

ynEwrop.MaermaesoddiddordebiddeallnaturyprosesausyncyplysurDdaearr

gofod,ahefydiddefnyddwyrsystemauradioymarferol.

49

Cydnabyddiaeth

DerbyniwydnawddganyrUKParticlePhysicsandAstronomyResearchCouncil(PPARC)

drwyrgrantPPA/G/O/2003/00017.GwerthfawrogircymorthPrifysgolTroms,Norwy,ar

NorwegianPolarResearchInstitutegydarmesuriadautomograffi.Ariennirsystemradar

SuperDARNganraglenniymchwilcenedlaetholAwstralia,Canada,Ffindir,Ffrainc,DU,

Japan,DerAffrig,SwedenacUDA.CydnabyddircymorthyrAthroMarkLester,Prifysgol

Caerlyr,gydadataSuperDARNagyflwyniryma.MaeAGWynfyfyriwrymchwilsyncael

eigynnalgangrantPPARC.

Llyfryddiaeth

Anderson,D.N.,Buchau,J.,aHeelis,R.A.,(1988),Originofdensityenhancementsinthe

winterpolarcapionosphere,Radio Science,23,51519.

Bowline,M.D.,Sojka,J.J.,aSchunk,R.W.,(1996),Relationshipoftheoreticalpatch

climatologytopolarcappatchobservations,Radio Science,31,63544.

Buchau,J.,Weber,E.J.,Anderson,D.N.,Carlson,Jr.,H.C.,Moore,J.G.,Reinisch,B.W.,a

Livingston,R.C.,(1985),Ionosphericstructuresinthepolarcap:theirorigininrelationto

250-MHzscintillation,Radio Science,20,32538.

Cowley,S.W.H.,Morelli,J.P.aLockwood,M.,(1991),Dependenceofconvectiveflows

andparticleprecipitationinthehigh-latitudedaysideionosphereontheXandY

componentsoftheinterplanetarymagneticfield, Journal of Geophysical Research,96,

555764.

Crowley,G.,(1996),Criticalreviewofionosphericpatchesandblobs,Stone,W.R.(gol.),

URSI Review of Radio Science 199396,61948.

delaBeaujardire,O.,Wickwar,V.B.,Caudal,G.,Holt,J.M.,Craven,J.D.,Frank,

L.A.,Brace,L.H.,Evans,D.S.,Winningham,J.D.,aHeelis,R.A.,(1985),Universaltime

dependenceofnight-timeFregiondensitiesathighlatitudes, Journal of Geophysical

Research,90,431932.

Greenwald,R.A.,Baker,K.B.,Dudeney,J.R.,Pinnock,M.,Jones,T.B.,Thomas,E.C.,Villain,

J-P.,Cerisier,J-C.,Senior,C.,Hanuise,C.,Hunsucker,R.D.,Sofko,G.,Koehler,J.,Nielsen,E.,

Pellinen,R.,Walker,A.D.M.,Sato,N.,acYamagishi,H.,(1995),Darn/Superdarn:Aglobal

viewofthedynamicsofhigh-latitudeconvection,Space Science Review,71,76196.

Hargreaves,J.K.,(1992),Thesolar-terrestrialenvironment,Cambridgeatmosphericand

SpaceScienceSeries(Cambridge,CambridgeUniversityPress).

McEwen,D.J.,aHarris,D.P.,(1996),OccurrencepatternsofFlayerpatchesoverthenorth

magneticpole,Radio Science,31,61928.

Middleton,H.R.,Pryse,S.E.,Dewis,K.L.,Wood,A.G.,aBalthazor,R.,(2005),Signaturesof

spaceweatherprocessesinthenorthernpolarionosphere:RadioTomographyandthe

50

CTIPmodel,2ndEuropeanSpaceWeatherWeek,ESWW-II,ESA-ESTEC,Noordwijk,The

Netherlands,Tachwedd2005(poster).

Pryse,S.E.,Wood,A.W.,Middleton,H.R.,McCrea,I.W.,aLester,M.,(2006),Reconfiguration

ofpolar-capplasmainthemagneticmidnightsector,Annales Geophysicae,24,2201

08.

Pryse,S.E.,Sims,R.W.,Moen,J.,Kersley,L.,Lorentzen,D.,aDenig,W.F.,(2004),Evidencefor

solar-productionasasourceofpolar-capplasma,Annales. Geophsyicae,22,1093102.

Pryse,S.E.,(2003),Radiotomography:Anewexperimentaltechnique, Surveys in

Geophysics,24,138.

Robinson,R.M.,Tsunoda,R.T.,aVickrey,J.F.,(1985),SourcesofF-regionionisation

enhancementsinthenighttimeauroralzone,Journal of Geophysical Research,90,

753346.

Rodger,A.S.,Pinnock,M.,Dudeney,J.R.,Baker,K.B.,aGreenwald,R.A.,(1994),Anew

mechanismforpolarpatchformation,Journal of Geophysical Research,99,642536.

Ruohoniemi,J.M.,aBaker,K.B.,(1998),Large-scaleimagingofhigh-latitudeconvection

withSuperDualAuroralradarNetworkHFradarobservations,Journal of Geophysical

Research,103,20797806.

Sims,R.W.,Pryse,S.E.,aDenig,W.F.,(2005),Spatialstructureofsummertimeionospheric

plasmanearmagneticnoon,Annales Geophysicae,23,2537.

Sojka,J.J.,Bowline,M.D.,Schunk,R.W.,Decker,D.T.,Valladares,C.E.,Sheehan,R.,

Anderson,D.N.,aHeelis,R.A.,(1993),Modellingpolar-capF-regionpatchesusingtime-

varyingconvection,Geophysical Research Letters,20,17836.

Valladares,C.E.,Basu,S.,Buchau,J.,aFriis-Christensen,E.,(1994),Experimentalevidence

fortheformationandentryofpatchesintothepolarcap,Radio Science,29,16794.

Weber,E.J.,Buchau,J.,Moore,J.G.,Sharber,J.R.,Livingston,R.C.,Winningham,J.D.,a

Reinisch,B.W.,(1984),F-layerionizationpatchesinthepolarcap,Journal of Geophysical

Research,89,168394.