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High-Latitude Joule Heating in TIE-GCM 3.0: Evaluation of Different Plasma Convection Forcing Models

Günzkofer, Florian Ludwig und Liu, Hanli und Liu, Huixin und Stober, Gunter und Lu, Gang und Wu, Haonan und Bartel, Nicholas und Heymann, Frank und Borries, Claudia (2025) High-Latitude Joule Heating in TIE-GCM 3.0: Evaluation of Different Plasma Convection Forcing Models. Geophysical Research Letters. Wiley. doi: 10.1029/2025GL117647. ISSN 0094-8276.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Kurzfassung

We systematically evaluate the high-latitude Joule heating of the recently released version 3.0 Thermosphere Ionosphere Electrodynamics General Circulation Model (TIE-GCM) by comparison to EISCAT incoherent scatter radar measurements. The model performance is examined using normalized root mean square deviations derived from test runs driven by different convection patterns from empirical and data-assimilated models. The following features are revealed: (a) Data-assimilated geomagnetic forcing improves the agreement between modeled and EISCAT-derived Joule heating rates by 8%, 28%, and 54% for low, moderate, and high geomagnetic activity. (b) Increasing model grid resolution from 2.5° to 1.25° leads to 20% higher Joule heating rates. (c) AMIE-driven runs better reproduce the magnitude of the Joule heating rates, AMGeO-driven runs the vertical profile. (d) Internal model time step resolution has no effect on the Joule heating rates.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/216135/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:High-Latitude Joule Heating in TIE-GCM 3.0: Evaluation of Different Plasma Convection Forcing Models
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Günzkofer, Florian Ludwigflorian.guenzkofer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6568-2995NICHT SPEZIFIZIERT
Liu, Hanliliuh (at) ucar.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Liu, Huixinliu.huixin.295 (at) m.kyushu-u.ac.jphttps://orcid.org/0000-0001-7073-4366NICHT SPEZIFIZIERT
Stober, GunterUniversity of BernNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lu, Gangganglu (at) ucar.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wu, Haonanhaonan (at) ucar.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bartel, NicholasUniversity of Colorado BoulderNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Heymann, FrankFrank.Heymann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3245-4272192396107
Borries, Claudiaclaudia.borries (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9948-3353NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:28 August 2025
Erschienen in:Geophysical Research Letters
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1029/2025GL117647
Verlag:Wiley
ISSN:0094-8276
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Joule Heating, TIE-GCM, EISCAT
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Solar-Terrestrische Kopplungsprozesse, R - Solar-Terrestrische Physik SO
Standort: Neustrelitz
Institute & Einrichtungen:Institut für Solar-Terrestrische Physik > Solar-Terrestrische Kopplungsprozesse
Hinterlegt von: Günzkofer, Florian Ludwig
Hinterlegt am:22 Sep 2025 10:02
Letzte Änderung:22 Sep 2025 10:03

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