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High-latitude coupling processes between thermospheric circulation and solar wind driven magnetospheric currents and plasma convection

高纬度热层环流与太阳风驱动的磁层电流和等离子体对流之间的耦合过程

基本信息

批准号：
159830435
负责人：
Dr. Matthias Förster
金额：
--
依托单位：
Sektion 2.3: Geomagnetismus
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2010
资助国家：
德国
起止时间：
2009-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/159830435?language=en
关键词：
latitude coupling processes between thermospheric

项目摘要

The coupling between the ionized layers of the upper atmosphere and the thermospheric neutral gas is mediated through magnetic field changes and both field-aligned and ionospheric currents. This electrodynamic system is driven by processes of momentum and energy transfer, mainly reconnection, between the highly variable solar wind and its inherent interplanetary magnetic field with the magnetosphere and by innermagnetospheric plasma processes. These processes are particularly important at high latitudes, and they constitute a vital driving force for the transpolar thermospheric wind circulation. This project will use the unique situation that extensive data sets of the Cluster S/C (providing in-situ magnetospheric plasma observations) and accelerometer measurements of CHAMP and GRACE satellites (providing density and wind observations) are available over the last _7.5 years. The density and wind measurements are obtained by use of a relatively new observation technique, an accelerometer onboard the S/C. Global thermospheric wind data sets of this kind have not been available before. In the near future, other S/C missions using this technique will be launched as, e.g., the forthcoming Swarm constellation. Within this project, we will investigate the interdependence of plasma drift and thermospheric wind circulation at high latitudes, its dynamic changes and variability as directly driven by solar wind and IMF changes. The project has relevance for the space weather prediction tasks, and will prepare a new direction to exploit the existing and future satellite data.

高层大气电离层与热层中性气体之间的耦合是通过磁场变化以及场向电流和电离层电流来调节的。这一电动系统的驱动力是高度可变的太阳风及其固有行星际磁场与磁层之间的动量和能量转移过程，主要是重连过程，以及磁层内等离子体过程。这些过程在高纬度地区特别重要，它们构成了跨极热层风环流的重要驱动力。该项目将利用独特的情况，即过去7.5年中可获得Cluster S/C的大量数据集（提供原位磁层等离子体观测）以及CHAMP和GRACE卫星的加速度计测量（提供密度和风观测）。密度和风的测量是通过使用相对较新的观测技术，S/C上的加速度计获得的。这种全球热层风数据集以前从未有过。在不久的将来，使用这种技术的其他S/C任务将被发射，例如，即将到来的蜂群星座在这个项目中，我们将研究等离子体漂移和热层风环流在高纬度地区的相互依赖性，其动态变化和可变性直接驱动的太阳风和IMF的变化。该项目与空间气象预测任务相关，并将为利用现有和未来的卫星数据指明新的方向。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

F2‐region atmospheric gravity waves due to high‐power HF heating and subauroral polarization streams

由于高功率高频加热和亚极光偏振流而产生的 F2 区域大气重力波

DOI：
10.1029/2012gl052004
发表时间：
2012
期刊：
Geophysical Research Letters
影响因子：
5.2
作者：
Mishin;Sutton;Milikh;Galkin;Förster
通讯作者：
Förster

Electromagnetic Drivers in the Upper Atmosphere: Observations and Modeling

高层大气中的电磁驱动因素：观测和建模

DOI：
10.1007/978-94-007-2914-8_4
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Namgaladze;Förster;Prokhorov;Zolotov
通讯作者：
Zolotov

The generator system of field-aligned currents during the April 06, 2000, superstorm

DOI：
10.1016/j.asr.2011.05.029
发表时间：
2011-10
期刊：
Advances in Space Research
影响因子：
2.6
作者：
V. Mishin;M. Förster;M. Kurikalova;V. Mishin
通讯作者：
V. Mishin;M. Förster;M. Kurikalova;V. Mishin

Estimating the capture and loss of cold plasma from ionospheric outflow

DOI：
10.1029/2012ja017679
发表时间：
2012-07
期刊：
Journal of Geophysical Research
影响因子：
0
作者：
S. Haaland;A. Eriksson;E. Engwall;B. Lybekk;H. Nilsson;A. Pedersen;K. Svenes;M. André;M. Förster;Kun Li;C. Johnsen;N. Østgaard
通讯作者：
S. Haaland;A. Eriksson;E. Engwall;B. Lybekk;H. Nilsson;A. Pedersen;K. Svenes;M. André;M. Förster;Kun Li;C. Johnsen;N. Østgaard

High-latitude thermospheric winds: Satellite data and model calculations

高纬度热层风：卫星数据和模型计算