Sähkömagneettisen energian syöttö korkeiden leveysasteiden ionosfääriin
Väitöstilaisuuden tiedot
Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika
Väitöstilaisuuden paikka
Linnanmaa, OP-sali (L10)
Väitöksen aihe
Sähkömagneettisen energian syöttö korkeiden leveysasteiden ionosfääriin
Väittelijä
Master of Science Lei Cai
Tiedekunta ja yksikkö
Oulun yliopiston tutkijakoulu, Luonnontieteellinen tiedekunta, ionosfäärifysiikka
Oppiaine
Avaruusfysiikka
Vastaväittäjä
Professori Kjellmar Oksavik, Bergenin yliopisto, Norja
Kustos
Dosentti Anita Aikio, Oulun yliopisto
Joulen lämmitys korkeiden leveysasteiden ionosfäärissä
Joulen lämpöä syntyy ylemmässä ionisoituneessa ilmakehässä eli ionosfäärissä n. 100-150 km korkeudella, kun sähkökentän vaikutuksesta liikkuvat ionit törmäilevät neutraalien molekyylien ja atomien kanssa. Joulen lämmitys on tärkeä ilmiö, sillä sen avulla energiaa siirtyy aurinkotuulesta ja Maan magnetosfääristä ylempään ilmakehään. Väitöstyössä Joulen lämmitys on laskettu EISCAT-suurtehotutkien mittausten avulla, sillä tutkamittauksista voidaan edistyneillä inversiomenetelmillä analysoida sähkökenttä, ionosfäärin johtavuudet sekä neutraalituuli.
Väitöstyössä tutkitaan sitä, miten Joulen lämmitys korkeilla leveysasteilla riippuu geomagneettisesta aktiivisuudesta sekä aurinkotuulen ominaisuuksista. Joulen lämmitys kasvoi geomagneettisen aktiivisuuden kasvaessa. Joulen lämmityksen havaittiin olevan voimakkaampaa aamusektorilla kuin iltasektorilla neutraalituulen vaikutuksesta.
EISCAT Huippuvuorten tutkan mittaukset paljastivat ns. kuuman pisteen Joulen lämmityksestä klo 14-15 magneettista paikallista aikaa. Joulen lämmitys kuumassa pisteessä oli suurempi kesällä kuin talvella, minkä havaittiin liittyvän korkeampaan sähkönjohtavuuteen ionosfäärissä. Sähkönjohtavuuden kasvu kesällä johtuu voimakkaammasta Auringon EUV-säteilystä. Päätekijä Joulen lämmityksen synnyssä on kuitenkin voimakas sähkökenttä. Satelliittimittaukset paljastivat, että suuri sähkökenttä syntyy kahden magnetosfääriin kulkevan virtalevyn väliin, kun aurinkotuuli kytkeytyy tehokkaasti Maan magnetosfäärin kanssa.
Väitöstyössä tutkitaan sitä, miten Joulen lämmitys korkeilla leveysasteilla riippuu geomagneettisesta aktiivisuudesta sekä aurinkotuulen ominaisuuksista. Joulen lämmitys kasvoi geomagneettisen aktiivisuuden kasvaessa. Joulen lämmityksen havaittiin olevan voimakkaampaa aamusektorilla kuin iltasektorilla neutraalituulen vaikutuksesta.
EISCAT Huippuvuorten tutkan mittaukset paljastivat ns. kuuman pisteen Joulen lämmityksestä klo 14-15 magneettista paikallista aikaa. Joulen lämmitys kuumassa pisteessä oli suurempi kesällä kuin talvella, minkä havaittiin liittyvän korkeampaan sähkönjohtavuuteen ionosfäärissä. Sähkönjohtavuuden kasvu kesällä johtuu voimakkaammasta Auringon EUV-säteilystä. Päätekijä Joulen lämmityksen synnyssä on kuitenkin voimakas sähkökenttä. Satelliittimittaukset paljastivat, että suuri sähkökenttä syntyy kahden magnetosfääriin kulkevan virtalevyn väliin, kun aurinkotuuli kytkeytyy tehokkaasti Maan magnetosfäärin kanssa.
Viimeksi päivitetty: 23.1.2024