Tilbake til søkeresultatene

ROMFORSK-Program for romforskning

Characterization and Assessment of Structuring Connected to Auroral Dynamics using EISCAT_3D

Alternativ tittel: Karakterisering av ionosfæriske irregulariteter koblet til nordlysdynamikk ved hjelp av EISCAT_3D

Tildelt: kr 7,9 mill.

Turbulent bevegelse utrykker seg ofte som svært "irregulære" strukturer, og eksisterer i alle typer væsker rundt oss. Det kan for eksempel observeres i elver, i den nøytrale atmosfæren, og også i ionosfæren, den ioniserte delen av atmosfæren. Særlig i ionosfæren kan irregulæriteter i plasmatetthet ha negative effekter på vår teknologiske infrastruktur, ettersom de for eksempel kan påvirke signaler fra Global Navigation Satellite Systems (GNSS). Vår viktigste vitenskapelige motivasjon er å forstå hvordan ionosfæriske irregulariteter oppstår og oppfører seg i nordlysområdet, der man vet de er sterkest. For å adressere dette utfordrende temaet vil vi nyttiggjøre oss av det nye EISCAT_3D, et banebrytende radarsystem under utvikling i Norge, Sverige og Finland. Et av våre mål er å utvikle nye teknikker som er anvendbare på radarmålingene for å observere ionosfæren i 3D og gjøre det mulig å karakterisere hvordan tetthetsstrukturer utvikler seg i både tid og rom. Radarobservasjonene vil bli koordinert med nasjonale og internasjonale forskningsinfrastrukturer, inkludert høyoppløsningskameraer, GNSS-mottakere og forskningsraketter fra Grand Challenge Initiative Mesosphere Thermosphere (MLT). Til slutt vil numeriske simuleringer bli utført for å validere og forstå observasjonene, samt for å begrense de fysiske mekanismene som sannsynligvis vil finne sted. Sammenlagt vil de nyutviklede metodene kombinert med observasjonene fra de ulike instrumentene og modelleringsarbeidet gjøre det mulig å løse ubesvarte spørsmål om egenskapene til ionosfærisk turbulens i nordlysområdet.

Turbulent media exhibit a spatio-temporal randomness, or “irregular” character, and, in the ionosphere, the irregular structures in plasma density with scales shorter than a few kilometers are of particular interest for space weather applications. They can for instance disturb High Frequency (HF) radio communication, and degrade Global Navigation Satellite Systems (GNSS) signals. Our key scientific motivation is understand how these density structures occur and to identify the dominant mechanisms responsible for their creation in the auroral region, where they are known to be strongest. Our main objective is thus to characterize plasma density structuring in the auroral region. To address this challenging topic, we will take advantage of the new EISCAT_3D, a three-dimensional (3D) phased-array system currently under development capable of volumetric imaging, and of providing 3D vector measurements at unprecedented temporal and spatial resolution. We will develop novel measurement techniques allowing to resolve the spatio-temporal evolution of density structures, and to monitor the meso-scale electromagnetic conditions in the ionosphere. EISCAT_3D observations will be coordinated with national and international research infrastructures, including high-resolution cameras, GNSS receivers, and sounding rockets from the Grand Challenge Initiative mesosphere lower thermosphere (MLT), a large-scale international collaboration dedicated to study the physics and chemistry of the MLT system. Additionally, theoretical work and numerical simulations will be conducted to validate and understand the observations, as well as to predict and constrain the plausible physical mechanisms taking place. Altogether, the novel methods developed combined with multi-instrument multi-scale observations and modelling work will allow to resolve outstanding issues about the spatio-temporal characteristics of turbulence with space weather impacts on technology.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

ROMFORSK-Program for romforskning