Günzkofer, Florian Ludwig und Liu, Hanli und Liu, Huixin und Stober, G. und Pham, Kevin und Lu, Gang und Wu, Haonan und McInerney, Joe und Bartel, Nicholas und Heymann, Frank und Borries, Claudia (2025) Convection parameterization, model resolution, and output sampling frequency impacts on Joule heating in T-I models. IAGA / IASPEI Joint Scientific Meeting 2025, 2025-08-31 - 2025-09-05, Lissabon, Portugal.
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Kurzfassung
At polar and auroral latitudes, strong field-aligned currents flow along the Earth's open magnetic field lines. In the ionospheric dynamo region, field-perpendicular Pedersen currents close the circuit. Pedersen currents result in significant Joule heating of the thermosphere-ionosphere system, which is one of the main geomagnetic energy input mechanisms. High-latitude Joule heating has been shown to cause significant disturbances of the ionospheric electron density. In thermosphere-ionosphere (T-I) models, the high-latitude electrodynamics can be parameterized in several different ways, including purely empirical and data assimilation-based parameterizations. Other model settings like grid resolution and output sampling frequency also affect the Joule heating. We evaluate the Joule heating rates calculated from the TIE-GCM and WACCM-X models with those estimated from measurements by the EISCAT incoherent scatter radar in Tromsø, Norway (69.6°N, 19.2°E). We investigate model runs driven with the Heelis, Weimer, AMIE, and AMGeO convection parameterizations. T-I model runs that were performed with magnetospheric coupling to the GAMERA code are analyzed as well. The grid resolution of the investigated runs varies from ultra-high 0.25° to regular 1.25° and 2.5° resolutions. Output sampling frequencies of 5 minutes and 1 hour are compared. We show that all these settings affect the model Joule heating rates and how they compare to EISCAT measurements.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/216431/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Konferenzbeitrag (Vortrag) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Convection parameterization, model resolution, and output sampling frequency impacts on Joule heating in T-I models | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | September 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Joule heating, plasma convection | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungstitel: | IAGA / IASPEI Joint Scientific Meeting 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsort: | Lissabon, Portugal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsart: | internationale Konferenz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsbeginn: | 31 August 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsende: | 5 September 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 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 10:05 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 22 Sep 2025 10:05 |
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