Abstract
Elves are a class of transient luminous events, with a radial extent typically greater than 250 km, that occur in the lower ionosphere above strong electrical storms. We report the observation of 1,598 elves, from 2014 to 2016, recorded with unprecedented time resolution (100 ns) using the fluorescence detector (FD) of the Pierre Auger Cosmic-Ray Observatory. The Auger Observatory is located in the Mendoza province of Argentina with a viewing footprint for elve observations of 3.106 km2, reaching areas above the Pacific and Atlantic Oceans, as well as the Córdoba region, which is known for severe convective thunderstorms. Primarily designed for ultrahigh energy cosmic-ray observations, the Auger FD turns out to be very sensitive to the ultraviolet emission in elves. The detector features modified Schmidt optics with large apertures resulting in a field of view that spans the horizon, and year-round operation on dark nights with low moonlight background, when the local weather is favorable. The measured light profiles of 18% of the elve events have more than one peak, compatible with intracloud activity. Within the 3-year sample, 72% of the elves correlate with the far-field radiation measurements of the World Wide Lightning Location Network. The Auger Observatory plans to continue operations until at least 2025, including elve observations and analysis. To the best of our knowledge, this observatory is the only facility on Earth that measures elves with year-round operation and full horizon coverage.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Article number | e2019EA000582 |
| Journal | Earth and Space Science |
| Volume | 7 |
| Issue number | 4 |
| DOIs | |
| State | Published - Apr 1 2020 |
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- Environmental Science (miscellaneous)
- General Earth and Planetary Sciences
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Dive into the research topics of 'A 3-Year Sample of Almost 1,600 Elves Recorded Above South America by the Pierre Auger Cosmic-Ray Observatory'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Earth and Space Science, Vol. 7, No. 4, e2019EA000582, 01.04.2020.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - A 3-Year Sample of Almost 1,600 Elves Recorded Above South America by the Pierre Auger Cosmic-Ray Observatory
AU - Aab, A.
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N1 - Publisher Copyright: ©2020. The Authors.
PY - 2020/4/1
Y1 - 2020/4/1
N2 - Elves are a class of transient luminous events, with a radial extent typically greater than 250 km, that occur in the lower ionosphere above strong electrical storms. We report the observation of 1,598 elves, from 2014 to 2016, recorded with unprecedented time resolution (100 ns) using the fluorescence detector (FD) of the Pierre Auger Cosmic-Ray Observatory. The Auger Observatory is located in the Mendoza province of Argentina with a viewing footprint for elve observations of 3.106 km2, reaching areas above the Pacific and Atlantic Oceans, as well as the Córdoba region, which is known for severe convective thunderstorms. Primarily designed for ultrahigh energy cosmic-ray observations, the Auger FD turns out to be very sensitive to the ultraviolet emission in elves. The detector features modified Schmidt optics with large apertures resulting in a field of view that spans the horizon, and year-round operation on dark nights with low moonlight background, when the local weather is favorable. The measured light profiles of 18% of the elve events have more than one peak, compatible with intracloud activity. Within the 3-year sample, 72% of the elves correlate with the far-field radiation measurements of the World Wide Lightning Location Network. The Auger Observatory plans to continue operations until at least 2025, including elve observations and analysis. To the best of our knowledge, this observatory is the only facility on Earth that measures elves with year-round operation and full horizon coverage.
AB - Elves are a class of transient luminous events, with a radial extent typically greater than 250 km, that occur in the lower ionosphere above strong electrical storms. We report the observation of 1,598 elves, from 2014 to 2016, recorded with unprecedented time resolution (100 ns) using the fluorescence detector (FD) of the Pierre Auger Cosmic-Ray Observatory. The Auger Observatory is located in the Mendoza province of Argentina with a viewing footprint for elve observations of 3.106 km2, reaching areas above the Pacific and Atlantic Oceans, as well as the Córdoba region, which is known for severe convective thunderstorms. Primarily designed for ultrahigh energy cosmic-ray observations, the Auger FD turns out to be very sensitive to the ultraviolet emission in elves. The detector features modified Schmidt optics with large apertures resulting in a field of view that spans the horizon, and year-round operation on dark nights with low moonlight background, when the local weather is favorable. The measured light profiles of 18% of the elve events have more than one peak, compatible with intracloud activity. Within the 3-year sample, 72% of the elves correlate with the far-field radiation measurements of the World Wide Lightning Location Network. The Auger Observatory plans to continue operations until at least 2025, including elve observations and analysis. To the best of our knowledge, this observatory is the only facility on Earth that measures elves with year-round operation and full horizon coverage.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85083673851&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85083673851&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1029/2019EA000582
DO - 10.1029/2019EA000582
M3 - Article
AN - SCOPUS:85083673851
SN - 2333-5084
VL - 7
JO - Earth and Space Science
JF - Earth and Space Science
IS - 4
M1 - e2019EA000582
ER -