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Thermosphere-Ionosphere Observing System Simulation Experiments with Physics-based Dynamic Mode Decomposition

Kodikara, Timothy und Doornbos, Eelco und Fang, Tzu-Wei und Yuan, Liangliang (2024) Thermosphere-Ionosphere Observing System Simulation Experiments with Physics-based Dynamic Mode Decomposition. International Magnetosphere Coupling IV (IMC-IV) Workshop, 2024-06-03 - 2024-06-07, Potsdam, Germany.

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Offizielle URL: https://events.hifis.net/event/1154/overview

Kurzfassung

We describe a novel way to understand the ionosphere-thermosphere coupling via localised dynamic mode decomposition (DMD) based on the TIE-GCM (thermosphere-ionosphere-electrodynamics general circulation model) OTHITACS (open time-series of the high-resolution ionosphere-thermosphere aeronomic climate simulation) dataset. We investigate the possibility of inferring ionospheric electron density from thermospheric neutral mass density measurements and vice versa. In-situ multi-instrument sampling from satellite constellations provides critical data to better understand and manage the impact of space weather on the thermosphere-ionosphere system. Using the TIE-GCM-DMD, we conduct observing system simulation experiments to evaluate a thermosphere-ionosphere data assimilation framework. Here we present experiments using synthetic electron and neutral measurements from Swarm and future geospace dynamics constellation (GDC) missions. We demonstrate the capabilities of the assimilation framework and quantify the improvement in thermosphere-ionosphere modelling by assimilating multi-point Swarm and GDC-like in-situ observations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/204645/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Thermosphere-Ionosphere Observing System Simulation Experiments with Physics-based Dynamic Mode Decomposition
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kodikara, TimothyTimothy.Kodikara (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4099-9966NICHT SPEZIFIZIERT
Doornbos, EelcoRoyal Netherlands Meteorological Institute (KNMI)https://orcid.org/0000-0002-9790-8546NICHT SPEZIFIZIERT
Fang, Tzu-WeiNational Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Yuan, Liangliangliangliang.yuan (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:4 Juni 2024
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:thermospher-ionosphere, observing system simulation experiments, OSSE, Swarm, GDC, data assimilation, dynamic mode decomposition, DMD
Veranstaltungstitel:International Magnetosphere Coupling IV (IMC-IV) Workshop
Veranstaltungsort:Potsdam, Germany
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:3 Juni 2024
Veranstaltungsende:7 Juni 2024
Veranstalter :GFZ German Research Centre for Geosciences
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 - Solar-Terrestrische Physik SO
Standort: Neustrelitz
Institute & Einrichtungen:Institut für Solar-Terrestrische Physik
Hinterlegt von: Kodikara, Dr Timothy
Hinterlegt am:30 Sep 2024 09:51
Letzte Änderung:30 Sep 2024 09:51

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