Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC)

• Main Authors: Brückner, Marlen, Lonardi, Michael, Ehrlich, André, Wendisch, Manfred, Jäkel, Evelyn, Schäfer, Michael, Quaas, Johannes, Kalesse, Heike
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Leibniz-Institut für Troposphärenforschung 2020
• Subjects: geomagnetic storm; ionosphere; O/N2 ratio; CTIPe model; geomagnetischer Sturm; Ionosphäre; O/N2 Verhältnis; CTIPe Modell; info:eu-repo/classification/ddc/551; ddc:551; Arctic; Sturm
• Online Access: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-743813; https://ul.qucosa.de/id/qucosa%3A74381; https://ul.qucosa.de/api/qucosa%3A74381/attachment/ATT-0/

The thermosphere-ionosphere regions are mainly controlled by the solar, but also by geomagnetic activity. In this case study, the Earth’s ionospheric response to the 25-26 August 2018 intense geomagnetic storm is investigated using the International GNSS System (IGS) Total Electron Content (TEC) observations. During this major storm, the minimum disturbance storm time (Dst) index reached -174 nT. We use observations and model simulations to analyse the ionospheric response during the initial phase and the main phase of the magnetic storm. A significant difference between storm day and quiet day TEC is observed. The O/N2 ratio observed from the GUVI instrument onboard the TIMED satellite is used to analyse the storm effect. The result shows a clear depletion of the O/N2 ratio in the high latitude region, and an enhancement in the low latitude region during the main phase of the storm. Furthermore, the Coupled Thermosphere Ionosphere Plasmasphere electrodynamics (CTIPe) model simulations were used. The results suggest that the CTIPe model can capture the ionospheric variations during storms. Die Regionen der Ionosphären und Thermosphäre werden hauptsächlich von der Sonne sowie auch von geomagnetische Aktivität beeinflusst. In dieser Fallstudie wurde die ionosphärische Reaktion der Erde auf den starken geomagnetischen Sturm vom 25./26. August 2018 unter Verwendung der Gesamtelektronengehaltsdaten (Total Electron Content, TEC) vom Internationalen GNSS Service untersucht. Während dieses großen Sturms wurde ein ”Disturbance Storm Time Index” Dst von -174 nT erreicht. Beobachtungen und Modellsimulationen wurden verwendet, um die ionosphärische Reaktion während der Anfangsphase und der Hauptphase des magnetischen Sturms zu untersuchen. Ein signifikanter Unterschied zwischen TEC während eines Sturmtages und eines ruhigen Tages wurde beobachtet. Das vom GUVI-Instrument an Bord des TIMED-Satelliten beobachtete O/N2 -Verhältnis wurde verwendet, um den Sturmeffekt weiter zu untersuchen. Das Ergebnis zeigt eine deutliche ...