Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, 14-17 czerwca 2007 1 Scyntylacje jonosferyczne a pogoda kosmiczna Andrzej W. Wernik Centrum Badań Kosmicznych.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, 14-17 czerwca 2007 1 Scyntylacje jonosferyczne a pogoda kosmiczna Andrzej W. Wernik Centrum Badań Kosmicznych."— Zapis prezentacji:

1 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Scyntylacje jonosferyczne a pogoda kosmiczna Andrzej W. Wernik Centrum Badań Kosmicznych PAN, Warszawa Scyntylacje jonosferyczne a pogoda kosmiczna Andrzej W. Wernik Centrum Badań Kosmicznych PAN, Warszawa

2 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Amerykański Program Pogody Kosmicznej wymienia pośród priorytetowych zadań zrozumienie: związków między termosferą, jonosferą i magnetosferą, które mają wpływ na powstawanie i ewolucję nieregularności koncentracji plazmy o rozmiarach od 10 km do 50 m i które wywołują scyntylacje związków między tymi nieregularnościami i wpływem scyntylacji na określone systemy [nawigacji, łączności itp.]

3 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Co to są scyntylacje? Typowe odbiorniki gubią sygnał gdy C/N0 <27-28 dB

4 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Najważniejsze wydarzenia w historii badań scyntylacji

5 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Parametry scyntylacji i co one mówią o nieregularnej strukturze jonosfery

6 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca After K. Groves, Monitoring Ionospheric Scintillation with GPS, Colloquium on Atmospheric Remote Sensing using GPS, , Boulder, CO, After S. Datta-Barua et al. Wpływ scyntylacji na pomiary GPS L1 – MHz (19.05 cm) L2 – MHz (24.45 cm)

7 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Zniekształcenie impulsu GPS wywołane scyntylacjami

8 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Głębokość zaniku sygnału w paśmie L Basu, Su. et al., Radio Sci., 23, 363, 1988 Mapy zaników sygnału w okresie maksimum i minimum aktywności słonecznej

9 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Związek scyntylacji z obłokami koncentracji elektronów Coker, C. et al., Radio Sci., v. 39, RS1S15,doi: /2002RS002833,2004 De Francesci, G. et al., JASTP (in print)

10 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Nieregularności równikowe powyżej 350 km p 1 dla kilometrowych nieregularności i p 3.2 dla nieregularności metrowych pojawiają się zaraz po zachodzie Słońca, gdy prędkość wznoszenia się jonosfery przekracza m/s (w okresie maksimum aktywności Słońca m/s) tworzą struktury przypominające pióropusze osiągające wysokość ponad 1000 km scyntylacje są obserwowane jeżeli grubość warstwy z nieregularnościami jest wystarczająco duża zmiany sezonowe i z długością geograficzną (w Huancayo maksymalna częstość występowania w okresach równonocy i w grudniu, w Kwajalein – latem) w kierunku pionowym forma falowa nieregularności przypomina szoki; w poziomie forma falowa jest sinusoidalna lub przypadkowa poniżej 300 km 1D p 2 dla nieregularności o rozmiarach 1-10 km i p 2.6 dla rozmiarów m duże (pierwotne) nieregularności są generowane niestabilnością Rayleigha- Taylora instability mechanism; mniejsze nieregularności są generowane w hierarchii niestabilności, z których najważniejsze są niestabilności ExB i dryfowa

11 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Nieregularności na dużych szerokościach zimą widma mocy w czapie polarnej są bardziej płaskie; czas życia unoszonych konwekcją struktur jest długi i dynamika nieregularności zależy od dynamiki magnetosfery szeroki zakres rozmiarów nieregularności od setek km do kilku cm o wyjątkowej dynamice związanej z ruchem konwekcyjnym kontrolowanym międzyplanetarnym polem magnetycznym w obszarze kaspu i nocnej części owalu zorzowego, niejednorodności strumienia wysypujących się cząstek generują struktury o rozmiarach większych niż około 50 km w sprzyjających warunkach struktury te są niestabilne i, w rezultacie oddziaływań fala- fala i kaskad typowych dla turbulencji, mogą powstawać mniejsze nieregularności wielkoskalowe struktury mają długi czas życia i konwekcja może je przenosić na duże odległości konwekcja odgrywa większą rolę na półkuli zimowej w lecie, duże przewodnictwo elektryczne obszaru E spowalnia tempo narastania niestabilności i umożliwia dyfuzję plazmy w kierunku poprzecznym do pola magnetycznego; w rezultacie małe struktury znikają wkrótce po utworzeniu i nieregularności w czapie polarnej mają małą amplitudę a ich widma są strome

12 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Model scyntylacji jonosferycznych WBMOD Brasilia Dar es Salaam

13 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Model scyntylacji na dużych szerokościach wykorzystujący pomiary in situ DE-2 Dane satelitarne: N, N s, h s, dd, t Model rozkładu koncentracji elektro- nów: N e (, dd, t, K p, IMF etc.) Parametry geofizyczne: K p, IMF etc. (dd, t) N/N=const p=const Model ekranu fazowego Kształt nieregularności Parametry scyntylacji fazy i amplitudy: S 4 itp. Maksymalna koncentracja, odpowiadająca jej wysokość, grubość warstwy nieregularnej Mapy S 4 Widma mocy: p i C s

14 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Przykład

15 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Parametr intensywności turbulencji

16 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Dobowe zmiany scyntylacji Su. Basu et al., Radio Sci, v. 20, 347, 1985

17 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca SCIntillation Network Decision Aid (SCINDA) SCINDA jest programem komputerowym przy pomocy którego będzie możliwe przewidywanie przerw w łączności satelitarnej nad równikiem wywołanych scyntylacjami jonosferycznymi Automatycznie mierzone i zapamięty- wane są scyntylacje na dostępnych łączach satelitarnych oraz dryf jonosferyczny. Dane te odzyskiwane są co 15 minut i wykorzystywane wraz z empirycznym modelem dynamiki nieregularności równikowych do konstruowania map obszarów w których istnieje zagrożenie zakłóceniami wywołanymi scyntylacjami. Groves, K.M. et al., Radio Sci., 32, , 1997

18 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Wnioski Teoria scyntylacji jest wystarczająco zaawansowana Pomiary scyntylacji z powodzeniem mogą być używane do badania nieregularnej struktury jonosfery Jednoczesny odbiór sygnałów GPS w kilku punktach pozwala na badanie zmian czasowo-przestrzennych nieregularności jonosferycznych Konieczne jest doskonalenie modeli klimatycznych scyntylacji, zarówno opartych pomiarach scyntylacji jak i satelitarnych Systemy typu SCINDA pozwolą na prognozowanie scyntylacji niemal w czasie rzeczywistym

19 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Dziękuję za uwagę

20 XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, czerwca Niestabilność Rayleigha-Taylora Warunek konieczny: g· n 0 < 0 Tempo narastania: =g/L in


Pobierz ppt "XII Spotkania Bieszczadzkie, Dwerniczek, 14-17 czerwca 2007 1 Scyntylacje jonosferyczne a pogoda kosmiczna Andrzej W. Wernik Centrum Badań Kosmicznych."

Podobne prezentacje


Reklamy Google