[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مجله و مقالات::
برای نویسندگان::
داوران::
ثبت نام و اشتراک::
تماس با ما::
تسهیلات پایگاه::
بایگانی مقالات زیر چاپ::
آمار نشریه::
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
آمار سایت
مقالات منتشر شده: 308
نرخ پذیرش: 62.8
نرخ رد: 37.2
میانگین داوری: 209 روز
میانگین انتشار: 345 روز
..
:: دوره 10، شماره 3 - ( 11-1401 ) ::
جلد 10 شماره 3 صفحات 27-1 برگشت به فهرست نسخه ها
بررسی تاثیرات طوفان ژئومغناطیسی بر اغتشاشات یونسفری با بهره‌گیری از تلفیق مشاهدات سیستم تعیین موقعیت جهانی و داده های ماهواره ای SWARM
علیرضا عتباتی ، ایرج جزیرئیان* ، محمد مهدی علیزاده الیزئی ، امیرحسین پورمینا ، احد ملک زاده
دانشکده مهندسی نقشه برداری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده:   (1105 مشاهده)
طوفان‌های ژئومغناطیسی از اصلی ترین عوامل ایجاد اغتشاشات یونسفری در ابعادی متفاوت هستند که بسته به شدت آن‌ها میتوانند تاثیرات مخربی بر سیگنال‌های رادیویی گذرنده از این محیط داشته باشند. طوفان ژئومغناطیسی رخداده در 6 الی 12 سپتامبر سال 2017 بزرگترین طوفان ژئومغناطیسی آن سال بوده که ناشی از فوران‌های پی در پی در تاج خورشیدی است. این پژوهش سعی در شناسایی رفتار اغتشاشات یونسفری در هنگام طوفان ژئومغناطیسی با استفاده از مشاهدات ایستگاه‌های زمینی GNSS و استفاده از مشاهدات ماهواره‌های ماموریت SWARM جهت شناسایی رفتار قسمت بالایی یونسفر در بازه زمانی طوفان ژئومغناطیسی را دارد. برای این منظور از ایستگاه مشاهداتی GNSS واقع در کشور تانزانیا OLO3 (-2.75 E, 35.87 N, 1483.00 H) که در ناحیه آنامولی استوایی قرار دارد، استفاده شده است. در کنار مشاهدات گیرنده زمینی GNSS از مشاهدات ماهواره‌های SWARM در محدوده ایستگاه مشاهداتی زمینی استفاده شده است. در این راستا از مشاهدات VTEC ، S4 و ROTI برای شناسایی اغتشاشات یونسفری دربازه زمانی طوفان ژئومغناطیسی برای گیرنده زمینی و گیرنده GNSS ماهواره‌های SWARM استفاده شده است. در کنار این مشاهدات، مشاهدات گیرنده Langmuir plasma probes ماهواره‌های SWARM به منظور مشاهده چگالی الکترونی و نرخ تغییرات آن به کار گرفته شده است. بررسی مشاهدات انجام شده حاکی از این موضوع است که با افزایش اغتشاشات ژئومغناطیسی در روزهای 7 و 8 سپتامبر مقادیر پارامترهای یونسفری حاصل از گیرنده زمینی و داده‌های ماهواره‌های SWARM افزایش یافته که نشان دهنده تاثیر طوفان ژئومغناطیسی بر افزایش اغتشاشات یونسفری است. این پژوهش علاوه بر مشاهدات گیرنده زمینی از مشاهدات ماهواره‌های SWARM نیز برای شناسایی رفتار اغتشاشات یونسفری در زمان طوفان ژئومغناطیسی بهره می‌گیرد. این مقاله سعی در معرفی و استفاده از ظرفیت این دسته از ماهواره‌ها به عنوان مکمل و یا جایگزینی برای مشاهدات گیرنده‌های زمینی در مناطق صعب العبور و اقیانوس‌ها را دارد.
واژه‌های کلیدی: اغتشاشات یونسفری، طوفان ژئومغناطیسی، محتوای چگالی الکترونی، نرخ تغییرات TEC، درخشش یونسفری.
متن کامل [PDF 2452 kb]   (286 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: ژئودزی (عمومی)
دریافت: 1399/6/29 | پذیرش: 1399/12/5 | انتشار: 1401/11/17
فهرست منابع
1. [1] D. Baker, "Solar wind-magnetosphere drivers of space weather," Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics, vol. 58, no. 14, pp. 1509-1526, 1996. [DOI:10.1016/0021-9169(96)00006-2]
2. [2] T. Kikuchi, Lühr, H, Schlegel, K ,Tachihara, H , Shinohara, M, Kitamura, "Penetration of auroral electric fields to the equator during a substorm," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 105, no. A10, pp. 23251-23261, 2000. [DOI:10.1029/2000JA900016]
3. [3] W. Wang, Lei, Jiuhou, Burns, Alan G, Solomon, Stanley C, Wiltberger, Michael, Xu, Jiyao, Zhang, Yongliang, Paxton, Larrym, Coster, Anthea, "Ionospheric response to the initial phase of geomagnetic storms: Common features," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 115, no. A7, 2010. [DOI:10.1029/2009JA014461]
4. [4] S. Basu, Basu, Su, Rich, FJ, Groves, KM, MacKenzie, E, Coker, C, Sahai, Y, Fagundes, PR, Becker‐Guedes, F, "Response of the equatorial ionosphere at dusk to penetration electric fields during intense magnetic storms," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 112, no. A8, 2007. [DOI:10.1029/2006JA012192]
5. [5] Y. Liu, Fu, Lianjie, Wang, Jinling, Zhang, Chunxi, "Studying ionosphere responses to a geomagnetic storm in June 2015 with multi-constellation observations," Remote Sensing, vol. 10, no. 5, p. 666, 2018. [DOI:10.3390/rs10050666]
6. [6] D. V. Ratnam, Sivavaraprasad, Gampala, Lee, Jiyun, "Automatic ionospheric scintillation detector for global navigation satellite system receivers," IET Radar, Sonar & Navigation, vol. 9, no. 6, pp. 702-711, 2015. [DOI:10.1049/iet-rsn.2014.0232]
7. [7] G. Sivavaraprasad, Padmaja, R Sree, Ratnam, D Venkata, "Mitigation of ionospheric scintillation effects on GNSS signals using variational mode decomposition," IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, vol. 14, no. 3, pp. 389-393, 2017. [DOI:10.1109/LGRS.2016.2644723]
8. [8] G. Sivavaraprasad, Ratnam, D Venkata, Otsuka, Yuichi, "Multicomponent Analysis of Ionospheric Scintillation Effects Using the Synchrosqueezing Technique for Monitoring and Mitigating their Impact on GNSS Signals," The Journal of Navigation, vol. 72, no. 3, pp. 669-684, 2019. [DOI:10.1017/S0373463318000929]
9. [9] M. Abdu, "Outstanding problems in the equatorial ionosphere-thermosphere electrodynamics relevant to spread F," Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, vol. 63, no. 9, pp. 869-884, 2001. [DOI:10.1016/S1364-6826(00)00201-7]
10. [10] X. Yue, Wang, Wenbin, Lei, Jiuhou, Burns, Alan, Zhang, Yongliang, Wan, Weixing, Liu, Libo, Hu, Lianhuan, Zhao, Biqiang, Schreiner, William S, "Long‐lasting negative ionospheric storm effects in low and middle latitudes during the recovery phase of the 17 March 2013 geomagnetic storm," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 121, no. 9, pp. 9234-9249, 2016. [DOI:10.1002/2016JA022984]
11. [11] J. Zhong, Wang, Wenbin, Yue, Xinan, Burns, Alan G, Dou, Xiankang, Lei, Jiuhou, "Long‐duration depletion in the topside ionospheric total electron content during the recovery phase of the March 2015 strong storm," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 121, no. 5, pp. 4, 2016. [DOI:10.1002/2016JA022469]
12. [12] M. Blanc, Richmond, AD, "The ionospheric disturbance dynamo," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 85, no. A4, pp. 1669-1686, 1980. [DOI:10.1029/JA085iA04p01669]
13. [13] B. G. Fejer, Jensen, John W, Su, Shin‐Yi, "Seasonal and longitudinal dependence of equatorial disturbance vertical plasma drifts," Geophysical Research Letters, vol. 35, no. 20, 2008. [DOI:10.1029/2008GL035584]
14. [14] A. Richmond, Peymirat, C, Roble, RG, "Long‐lasting disturbances in the equatorial ionospheric electric field simulated with a coupled magnetosphere‐ionosphere‐thermosphere model," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 108, no. A3, 2003. [DOI:10.1029/2002JA009758]
15. [15] B. Nava, Rodríguez‐Zuluaga, J, Alazo‐Cuartas, K, Kashcheyev, A, Migoya‐Orué, Y, Radicella, SM, Amory‐Mazaudier, Christine, Fleury, R, "Middle‐and low‐latitude ionosphere response to 2015 St. Patrick's Day geomagnetic storm," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 121, no. 4, pp. 3421-3438, 2016. [DOI:10.1002/2015JA022299]
16. [16] B. Kakad, Surve,G, Tiwari,P, Yadav, Virendra, Bhattacharyya,A, "Disturbance dynamo effects over low‐latitude F region: A study by network of VHF spaced receivers," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 122, no. 5, pp. 5670-5686, 2017. [DOI:10.1002/2016JA023498]
17. [17] E. R. de Paula, de Oliveira, Cesar BA, Caton, Ronald G, Negreti, Patricia M, Batista, Inez S, Martinon, André RF, Neto, Acácio C, Abdu, Mangalathayil A, Monico, João FG, Sousasantos, Jonas, "Ionospheric irregularity behavior during the September 6-10, 2017 magnetic storm over Brazilian equatorial-low latitudes," Earth, Planets and Space, vol. 71, no. 1, p. 42, 2019. [DOI:10.1186/s40623-019-1020-z]
18. [18] S. Jin, Jin, Rui, Kutoglu, H, "Positive and negative ionospheric responses to the March 2015 geomagnetic storm from BDS observations," Journal of Geodesy, vol. 91, no. 6, pp. 613-626, 2017. [DOI:10.1007/s00190-016-0988-4]
19. [19] Z. Biqiang, Weixing, Wan, Libo, Liu, Tian, Mao, "Morphology in the total electron content under geomagnetic disturbed conditions: results from global ionosphere maps," 2007. [DOI:10.5194/angeo-25-1555-2007]
20. [20] B. G. Fejer, Scherliess, Ludger, "Empirical models of storm time equatorial zonal electric fields," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 102, no. A11, pp. 24047-24056, 1997. [DOI:10.1029/97JA02164]
21. [21] L. Scherliess, Fejer, Bela G, "Storm time dependence of equatorial disturbance dynamo zonal electric fields," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 102, no. A11, pp. 24037-24046, 1997. [DOI:10.1029/97JA02165]
22. [22] D. Wen, Yuan, Yunbin, Ou, Jikun, Zhang, Kefei, "Ionospheric response to the geomagnetic storm on August 21, 2003 over China using GNSS-based tomographic technique," IEEE transactions on geoscience and remote sensing, vol. 48, no. 8, pp. 3212-3217, 2010. [DOI:10.1109/TGRS.2010.2044579]
23. [23] G. De lima, Stephany, S, Paula, ER, Batista, IS , Abdu, MA, "Prediction of the level of ionospheric scintillation at equatorial latitudes in Brazil using a neural network," Space Weather, 2015 [DOI:10.1002/2015SW001182]
24. [24] A. R. Atabati and M. M. Alizadeh, "Combining Neural Network with Genetic Algorithm for prediction of S4 Parameter using GPS measurement," (in eng), Journal of Geospatial Information Technology, Research vol. 7, no. 3, pp. 57-77, 2019. [DOI:10.29252/jgit.7.3.57]
25. [25] V. Demyanov, Yasyukevich,Yu V, Ishin,AB, Astafyeva,EI, "Ionospheric super-bubble effects on the GPS positioning relative to the orientation of signal path and geomagnetic field direction," GPS solutions, 2012 [DOI:10.1007/s10291-011-0217-9]
26. [26] R. W. Meggs, Mitchell,Cathryn N, Honary,Farideh, "GPS scintillation over the European Arctic during the November 2004 storms," Gps Solutions, vol. 12, no. 4, pp. 281-287, 2008. [DOI:10.1007/s10291-008-0090-3]
27. [27] G. Li, Ning, Baiqi, Zhao, Biqiang, Liu, Libo, Liu, JY, Yumoto, K, "Effects of geomagnetic storm on GPS ionospheric scintillations at Sanya," Journal of atmospheric and solar-terrestrial physics, vol. 70, no. 7, pp. 1034-1045, 2008. [DOI:10.1016/j.jastp.2008.01.003]
28. [28] C. Martinis, Mendillo,MJ., Aarons,J., "Toward a synthesis of equatorial spread F onset and suppression during geomagnetic storms," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 110, no. A7, 2005. [DOI:10.1029/2003JA010362]
29. [29] M. Förster, Jakowski, N, "The nighttime winter anomaly (NWA) effect in the American sector as a consequence of interhemispheric ionospheric coupling," pure and applied geophysics, vol. 127, no. 2-3, pp. 447-471, 1988. [DOI:10.1007/BF00879821]
30. [30] G. W. Prolss, Bird,M. K., Physics of the Earth's space environment: an introduction. Springer, 2004. [DOI:10.1007/978-3-642-97123-5_1]
31. [31] E. Astafyeva, Zakharenkova, Irina, Förster, Matthias, "Ionospheric response to the 2015 St. Patrick's Day storm: A global multi‐instrumental overview," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 120, no. 10, pp. 9023-9037, 2015. [DOI:10.1002/2015JA021629]
32. [32] M. Mendillo, "Storms in the ionosphere: Patterns and processes for total electron content," Reviews of Geophysics, vol. 44, no. 4, 2006. [DOI:10.1029/2005RG000193]
33. [33] E. Yizengaw, Moldwin, MB, Komjathy, A, Mannucci, AJ, "Unusual topside ionospheric density response to the November 2003 superstorm," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 111, no. A2, 2006. [DOI:10.1029/2005JA011433]
34. [34] C. Xiong, Stolle, Claudia, Lühr, Hermann, "The Swarm satellite loss of GPS signal and its relation to ionospheric plasma irregularities," Space Weather, vol. 14, no. 8, pp. 563-577, 2016. [DOI:10.1002/2016SW001439]
35. [35] J. Lei, Huang, Fuqing, Chen, Xuetao, Zhong, Jiahao, Ren, Dexin, Wang, Wenbin, Yue, Xinan, Luan, Xiaoli, Jia, Mingjiao, Dou, Xiankang, "Was magnetic storm the only driver of the long‐duration enhancements of daytime total electron content in the Asian‐Australian sector between 7 and 12 September 2017?," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 123, no. 4, pp. 3217-3232, 2018. [DOI:10.1029/2017JA025166]
36. [36] G. Li, Ning, Baiqi, Wang, Chi, Abdu, MA, Otsuka, Yuichi, Yamamoto, M, Wu, Jian, Chen, Jinsong, "Storm‐enhanced development of postsunset equatorial plasma bubbles around the meridian 120° E/60° W on 7-8 September 2017," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 123, no. 9, pp. 7985-7998, 2018. [DOI:10.1029/2018JA025871]
37. [37] E. Aa, Huang, Wengeng, Liu, Siqing, Ridley, Aaron, Zou, Shasha, Shi, Liqin, Chen, Yanhong, Shen, Hua, Yuan, Tianjiao, Li, Jianyong, "Midlatitude plasma bubbles over China and adjacent areas during a magnetic storm on 8 September 2017," Space Weather, vol. 16, no. 3, pp. 321-331, 2018. [DOI:10.1002/2017SW001776]
38. [38] Y. Liu, Li, Zheng, Fu, Lianjie, Wang, Jinling, Zhang, Chunxi, "Studying the ionospheric responses induced by a geomagnetic storm in September 2017 with multiple observations in America," GPS Solutions, vol. 24, no. 1, p. 3, 2020. [DOI:10.1007/s10291-019-0916-1]
39. [39] O. Jimoh, Lei, Jiuhou, Zhong, Jiahao, Owolabi, Charles, Luan, Xiaoli, Dou, Xiankang, "Topside Ionospheric Conditions During the 7-8 September 2017 Geomagnetic Storm," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 124, no. 11, pp. 9381-9404, 2019. [DOI:10.1029/2019JA026590]
40. [40] X. Pi, Mannucci, A. J., Lindqwister, U. J., Ho, C. M., "Monitoring of global ionospheric irregularities using the Worldwide GPS Network," Geophysical Research Letters, vol. 24, no. 18, pp. 2283-2286, 1997. [DOI:10.1029/97GL02273]
41. [41] C.-K. Hong, D. A. Grejner-Brzezinska, and J. H. Kwon, "Efficient GPS receiver DCB estimation for ionosphere modeling using satellite-receiver geometry changes," Earth, Planets and Space, vol. 60, no. 11, pp. e25-e28, 2008. [DOI:10.1186/BF03353138]
42. [42] P. Nematipour, M. Raoofian Naeeni, and Y. Amerian, "Iranian Permanent GPS Network Receivers Differential Code Biases Determination using Single Difference Observation Geometry Changes," (in eng), Journal of Geospatial Information Technology, Research vol. 6, no. 1, pp. 45-56, 2018. [DOI:10.29252/jgit.6.1.45]
43. [43] F. Arikan, Erol, CB, Arikan, O, "Regularized estimation of vertical total electron content from Global Positioning System data," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 108, no. A12, 2003. [DOI:10.1029/2002JA009605]
44. [44] F. Arikan, Erol, CB, Arikan, O, "Regularized estimation of vertical total electron content from GPS data for a desired time period," Radio Science, vol. 39, no. 6, pp. 1-10, 2004. [DOI:10.1029/2004RS003061]
45. [45] I. Cherniak, Zakharenkova, Irina, Krankowski, Andrzej, "Approaches for modeling ionosphere irregularities based on the TEC rate index," Earth, Planets and Space, vol. 66, no. 1, p. 165, 2014. [DOI:10.1186/PREACCEPT-1949710399128347]
46. [46] A. Van Dierendonck, Klobuchar, John, Hua, Quyen, "Ionospheric scintillation monitoring using commercial single frequency C/A code receivers," in proceedings of ION GPS, 1993.
47. [47] J. Juan, Aragon-Angel, A, Sanz, J, González-Casado, Guillermo, Rovira-Garcia, Adrià, "A method for scintillation characterization using geodetic receivers operating at 1 Hz," Journal of Geodesy, vol. 91, no. 11, pp. 1383-1397, 2017. [DOI:10.1007/s00190-017-1031-0]
48. [48] I. Cherniak, Zakharenkova, Irina, "High-latitude ionospheric irregularities: differences between ground-and space-based GPS measurements during the 2015 St. Patrick's Day storm," Earth, Planets and Space, vol. 68, no. 1, pp. 1-13, 2016. [DOI:10.1186/s40623-016-0506-1]
49. [49] E. Friis-Christensen, Lühr, Hermann, Knudsen, D, Haagmans, R, "Swarm-an Earth observation mission investigating geospace," Advances in Space Research, vol. 41, no. 1, pp. 210-216, 2008. [DOI:10.1016/j.asr.2006.10.008]
50. [50] D. Knudsen, Burchill, JK, Buchert, SC, Eriksson, AI, Gill, Reine, Wahlund, J‐E, Åhlén, Lennart, Smith, M, Moffat, B, "Thermal ion imagers and Langmuir probes in the Swarm electric field instruments," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 122, no. 2, pp. 2655-2673, 2017. [DOI:10.1002/2016JA022571]
51. [51] L. Lomidze, Knudsen, David J, Burchill, Johnathan, Kouznetsov, Alexei, Buchert, Stephan C, "Calibration and validation of Swarm plasma densities and electron temperatures using ground-based radars and satellite radio occultation measurements," Radio Science, vol. 53, no. 1, pp. 15-36, 2018. [DOI:10.1002/2017RS006415]
52. [52] Y. Jin, Spicher, Andres, Xiong, Chao, Clausen, Lasse BN, Kervalishvili, Guram, Stolle, Claudia, Miloch, Wojciech J, "Ionospheric plasma irregularities characterized by the Swarm satellites: Statistics at high latitudes," Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 124, no. 2, pp. 1262-1282, 2019. [DOI:10.1029/2018JA026063]
53. [53] J. Olwendo, Cilliers, PJ, Ming, Ou, "Comparison of Ground‐Based Ionospheric Scintillation Observations With In Situ Electron Density Variations as Measured by the Swarm Satellites," Radio Science, 2019. [DOI:10.1029/2018RS006734]
54. [54] B. Zolesi, Cander, Ljiljana R, "The General Structure of the Ionosphere," in Ionospheric Prediction and Forecasting: Springer, 2014. [DOI:10.1007/978-3-642-38430-1]
55. [55] S. Taabu, D'ujanga, FM, Ssenyonga, T, "Prediction of ionospheric scintillation using neural network over East African region during ascending phase of sunspot cycle 24," Advances in Space Research, vol. 57, no. 7, pp. 1570-1584, 2016. [DOI:10.1016/j.asr.2016.01.014]
ارسال پیام به نویسنده مسئول



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Atabati A, Jazireeyan I, Alizadeh M M, Pourmina A, Malekzadeh A. Investigation of the effects of geomagnetic storms on ionospheric irregularities using the combination of ground-based GNSS and SWARM satellites data. jgit 2023; 10 (3) :1-27
URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-791-fa.html

عتباتی علیرضا، جزیرئیان ایرج، علیزاده الیزئی محمد مهدی، پورمینا امیرحسین، ملک زاده احد. بررسی تاثیرات طوفان ژئومغناطیسی بر اغتشاشات یونسفری با بهره‌گیری از تلفیق مشاهدات سیستم تعیین موقعیت جهانی و داده های ماهواره ای SWARM. مهندسی فناوری اطلاعات مکانی. 1401; 10 (3) :1-27

URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-791-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 10، شماره 3 - ( 11-1401 ) برگشت به فهرست نسخه ها
نشریه علمی-پژوهشی مهندسی فناوری اطلاعات مکانی Engineering Journal of Geospatial Information Technology
Persian site map - English site map - Created in 0.05 seconds with 37 queries by YEKTAWEB 4642