Search for middle atmosphere waves over arecibo: lidar observations and analysis techniques

Abstract

This work presents a set of different processing techniques to analyze Lidar observations in order to search for middle atmosphere waves over Arecibo (18o 21'N,66o 45’W). The processing analysis includes algorithms to detect sampling continuity, data gaps, and outliers in the observations. Also, we can observe time sequences for vertical profiles, bi- dimensional images, and vertical perturbations. Standard deviations from the mean temperature profile are shown using error bars. A standard model, MSIS-90, that presents the neutral temperature and densities of the middle atmosphere was used to compare with the obtained results. The analysis used data from two Lidar campaigns of three consecutive days each. The observed wavelengths were 355 nm and 532 nm. The data was analyzed statistically and an algorithm to search for waves using a periodogram was developed. The presentation of the results was organized using standard meteorological styles.

Este trabajo presenta un conjunto de diferentes técnicas de procesamiento para analizar observaciones de Lidar con el propósito de encontrar ondas en la atmósfera media sobre Arecibo (18o 21'N,66o 45’W). El procesamiento incluye algoritmos para detectar continuidad del muestreo, huecos y puntos extremos en las observaciones. Además, incluye secuencias de tiempo de perfiles verticales, imágenes bi-dimensionales y perturbaciones verticales. La desviación estandar sobre el promedio del perfil vertical de temperatura se muestra mediante barras de error. Para comparar los datos obtenidos, se utilizó el modelo MSIS-90, que presenta las temperaturas neutrales y densidades en la atmósfera media. El análisis fue basado en dos campañas de observación de Lidar de tres días consecutivos cada una. Se utilizaron largos de onda de observación de 355nm y 532nm. Los datos fueron analizados estadísticamente, y se desarrolló un algoritmo para encontrar periodicidades de onda utilizando periodogramas. La presentación de los resultados fue organizada utilizando estilos estándares del área meteorológica.