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Topside Ionosphere and Plasmasphere Modelling Using GNSS Radio Occultation and POD Data

Dos Santos Prol, Fabricio und Hoque, Mohammed Mainul (2021) Topside Ionosphere and Plasmasphere Modelling Using GNSS Radio Occultation and POD Data. Remote Sensing, 13 (8), Seite 1559. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/rs13081559. ISSN 2072-4292.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: https://www.mdpi.com/2072-4292/13/8/1559/htm

Kurzfassung

A 3D-model approach has been developed to describe the electron density of the topside ionosphere and plasmasphere based on Global Navigation Satellite System (GNSS) measurements onboard low Earth orbit satellites. Electron density profiles derived from ionospheric Radio Occultation (RO) data are extrapolated to the upper ionosphere and plasmasphere based on a linear Vary-Chap function and Total Electron Content (TEC) measurements. A final update is then obtained by applying tomographic algorithms to the slant TEC measurements. Since the background specification is created with RO data, the proposed approach does not require using any external ionospheric/plasmaspheric model to adapt to the most recent data distributions. We assessed the model accuracy in 2013 and 2018 using independent TEC data, in situ electron density measurements, and ionosondes. A systematic better specification was obtained in comparison to NeQuick, with improvements around 15% in terms of electron density at 800 km, 26% at the top-most region (above 10,000 km) and 26% to 55% in terms of TEC, depending on the solar activity level. Our investigation shows that the developed model follows a known variation of electron density with respect to geographic/geomagnetic latitude, altitude, solar activity level, season, and local time, revealing the approach as a practical and useful tool for describing topside ionosphere and plasmasphere using satellite-based GNSS data.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/142908/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Topside Ionosphere and Plasmasphere Modelling Using GNSS Radio Occultation and POD Data
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dos Santos Prol, FabricioFabricio.DosSantosProl (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hoque, Mohammed MainulMainul.Hoque (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:April 2021
Erschienen in:Remote Sensing
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:13
DOI:10.3390/rs13081559
Seitenbereich:Seite 1559
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:2072-4292
Status:veröffentlicht
Stichwörter:COSMIC/FORMOSAT; METOP; constrained tomography; DMSP; Van Allen probes; ionosonde
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt Weltraumwetterforschung, R - Ionosphäre
Standort: Neustrelitz
Institute & Einrichtungen:Institut für Solar-Terrestrische Physik > Weltraumwetterbeobachtung
Hinterlegt von: Dos Santos Prol, Fabricio
Hinterlegt am:09 Jul 2021 15:14
Letzte Änderung:28 Mär 2023 23:59

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