新可用的GPS数据有助于科学家更好地了解地球的电离层

©NOAA

公众现在可以使用一种新的数据来源,以帮助科学家更好地了解电离层及其对通信和定位、导航和计时的潜在影响,这是许多关键操作的重要工具。

2018年由GPS卫星的传感器收集的数据是由Los Alamos国家实验室和国家海洋和大气管理(NOAA)的合作努力发布。

“来自卫星或地面发射器的无线电信号可以穿过电离层或反弹,因此电离层条件具有根据电子密度破坏通信的潜力,”艾琳奠定了洛杉矶阿拉莫斯的遥感科学家谁是该项目的技术领先。“这组新的数据将有助于我们更好的模型,并预测电离层的行为,可能提高我们的通信和定位,导航和定时服务的可靠性,这对于日常生活和国家安全至关重要。”

电离层是地球大气层和太空之间的边界,距离地球表面约40到250英里。它由稀薄的大气和带电粒子(离子和电子)组成,这些粒子与穿越的无线电波相互作用。电离层的行为与地球上的天气,如雷暴、风和飓风,以及太阳风影响地球磁场所产生的空间天气有关。

“美国国家海洋和大气管理局的空间天气预测中心(SWPC)服务于一个巨大的客户群体,他们对空间天气对通信和gps依赖技术的影响感兴趣,”SWPC的项目协调员Bill Murtagh说。“我们希望获得这些洛斯阿拉莫斯数据集,以改进SWPC用于描述和预测电离层扰动的模型的开发、验证和测试。”

这些新数据来自对闪电事件的独特测量,每一次闪电都会产生无线电波,在卫星接收器探测到之前,这些电波会在电离层中扩散。每次测量到的闪电都提供了当时电离层状况的快照,而随着时间的推移,许多闪电的测量积累提供了电离层天气的独特视图。这是全球首次使用自然发生的源现象来收集电离层电子密度数据。

在此发布之前,用于馈送电离层模型的数据主要来自地面接收器阵列,但由于它们只监测固定的位置,因此受到限制。根据Lay的说法,“新数据是从世界各地发生的闪电中收集的,这将使科学家有机会以以前不可能的方式研究电离层。”

发布未充分利用的数据集是《2019年国家空间天气战略和行动计划》的一项优先事项。洛斯阿拉莫斯处理来自GPS卫星上用于核条约监测的无线电频率传感器的数据,然后与一个名为空间天气操作、研究和缓解(SWORM)的政府跨机构小组合作,以促进公开发布。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的国家环境信息中心(National Centers for Environmental Information)将在现有的地面天气和空间天气资源站点上托管数据。

链接数据:https://www.ncei.noaa.gov/archive/accession/0241206

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