Study of the electron density in the high latitude ionosphere with incoherent scatter radars and Swarm satellites
Notice bibliographique
Résumé
Despite century-long efforts in assessing the electron density distribution in the Earth’s ionosphere and significant progress in identification of its major features, there are still many uncertainties with respect to the solar cycle’s seasonal and diurnal trends at various latitudes. Knowledge of these variations is needed for robust forecasting of the state of the ionosphere for the operation of practical radio systems, for example communication via high frequency radio waves. This thesis utilizes data from the incoherent scatter radar (ISR) at Poker Flat (Alaska, USA) to assess the diurnal and seasonal variations of three parameters of the ionospheric F2 region, the peak density, the height of the peak, and the thickness of the layer. These parameters are assessed for relatively high solar activity in 2014, and relatively low solar activity in 2016. Daytime electron densities were found to be largest during winter and spring and nighttime electron densities were found to be smallest in winter. Electron densities during the higher solar activity year were found to be greater than those during the lower solar activity year by a factor of 2-5, depending on the time of day, as expected. Details of the diurnal variations in electron density for various seasons are further discussed. ISR electron density data are also used for the validation of electron density measurements from Langmuir probes onboard the Swarm satellites in the topside ionosphere (~500 km). This work is an expansion of previous studies that use a different mode of ISR operation and a different approach to both ISR and Swarm satellite data handling. In addition to observations over Poker Flat (geographic latitude of ~60° N), observations over Resolute Bay, Canada at extreme high latitudes of ~80° are also considered. It is shown that, overall, the ratio of Swarm electron density measurements to those measured by ISRs is ~0.5-0.6 and that smaller ratios are observed at larger electron densities, usually during the daytime. At low electron densities less than 3∙1010 m-3 , the ratios are typically greater than 1, indicating an overestimation effect. The overestimation effect is stronger at night and at higher altitude. It is also more evident during lower solar activity when the electron density in the topside ionosphere is smaller. The conclusions on the electron density underestimation and overestimation by the Swarm Langmuir probes are overall consistent with previous reports, but this thesis confirms that these effects also occur at high latitudes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».