Collaborative Research: Anomalous Plasma Cooling in the Topside Ionosphere During Solar Eclipses
合作研究:日食期间顶部电离层的异常等离子体冷却
基本信息
- 批准号:1929866
- 负责人:
- 金额:$ 15.55万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-09-01 至 2023-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Previous observations during the 2017 solar eclipse in the weakly ionized portion of the upper atmosphere (the ionosphere) revealed a surprising result. Rather than the expected smooth response to the Moon's shadow, the electron and ion temperatures observed by two satellites traversing the topside ionosphere at 850 km in altitude showed complex and sporadic jumps between regions of cooler plasma and regions where the temperatures were nominal. This project will investigate these unexpected plasma temperature modulations by conducting a thorough analysis of the plasma observations (temperatures, density, flows) for this and other past eclipse events. This will provide important information about how the ionosphere responds to the transient changes in the illumination drivers. Knowledge of these responses is important since solar illumination is a key driver of fundamental processes of ionization and structuring. Radio propagation through the ionosphere depends on how much ionization and structuring occurs, and solar eclipses provide a controlled and quantifiable way to learn more about both positive and adverse effects of the ionosphere on global networks that use radio frequencies, for example the Global Navigation Satellite System. This project will provide detailed characterization of the ionospheric plasma anomalies during solar eclipses using Defense Meteorological Satellite Program measurements of the plasma density, electron and ion temperatures, and plasma transport. It will also provide identification and characterization of mutual relationship between the irregular solar source regions and consequential ionospheric transient modulation. Finally, the project will identify the physical mechanisms, controlling parameters, and limiting cases of the anomalous flows and temperatures. The ultimate goal of this work is to obtain a better understanding of how short-term changes in the illumination of the dayside ionosphere can produce non-uniform responses in the ionospheric density, temperature, and drifts.This project will contribute to the development of a highly-skilled workforce by supporting a graduate student at Boston University.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
在2017年日食期间的先前观察结果在上层大气的弱离子化部分(电离层)显示出令人惊讶的结果。电子和离子温度不是预期的对月球阴影的平滑反应,而是通过两个卫星在850 km处横穿顶部电离层的卫星观察到的,在高度的高度和温度为标称的区域的区域之间显示出复杂而零星的跳跃。该项目将通过对此次和其他过去的日食事件进行彻底分析(温度,密度,流量)来研究这些意外的等离子体温度调制。这将提供有关电离层如何响应照明驱动因素的瞬态变化的重要信息。这些响应的知识很重要,因为太阳照明是电离和结构化基本过程的关键驱动力。通过电离层的无线电传播取决于电离和结构的发生,太阳能蚀提供了一种受控且可量化的方法,以更多地了解电离层对使用无线电频率的全球网络的详细介绍,例如全球导航卫星系统。该项目将使用防御气象卫星计划测量等离子体密度,电子和离子温度以及等离子体传输的防御气象卫星程序测量,对太阳能浮游期间电离层等离子体异常进行详细表征。它还将提供不规则太阳源区域与相应的电离层瞬态调制之间相互关系的鉴定和表征。最后,该项目将确定物理机制,控制参数以及限制异常流和温度的情况。这项工作的最终目标是更好地理解时代电离层照明的短期变化如何在电离层的密度,温度和漂移中产生不均匀的反应。该项目将通过支持NSF的Intervantial of Deem的Interviential of Deem的支持,从而为高度技能的劳动力发展提供了高度技能的劳动力的发展。优点和更广泛的影响审查标准。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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