Modellierung und Untersuchung ionosphärischer Prozesse

Das Ionosphären-Thermosphärensystem wird durch verschiedene atmosphärische Prozesse beeinflusst. Diese Kopplungsprozesse von unten tragen wesentlich zur natürlichen Variabilität der Ionosphäre bei. Ziel des Themenbereichs Terrestrische Kopplungsprozesse ist ein besseres Verständnis der Energieübertragung zwischen der Ionosphäre und der darunterliegenden Atmosphäre. Die Arbeit stützt sich zum großen Teil auf die Analyse von lokalen und globalen Beobachtungsdaten mit aktuellen mathematischen und computergestützten Methoden und in Kombination mit physikalischen Modellen. Mit seiner Arbeit trägt der Themenbereich Terrestrische Kopplungsprozesse zur Weiterentwicklung und Verbesserung datengestützter Modelle und Vorhersagen bei. Derartige Vorhersagen würden unter anderem Nutzern von Kommunikations- und Navigationssystemen helfen.

Um das gekoppelte Thermosphären-Ionosphären-Magnetosphären-System zu verstehen und zu bewerten, gibt es keine Alternative zur physikalisch basierten Modellierung. Der Themenbereich Physikalische Modellierung befasst sich mit der Entwicklung und Validierung von wissenschaftlichen und echtzeitfähigen numerischen Modellen, die die komplexen nichtlinearen Interaktionsprozessen in und zwischen Thermosphäre, Ionosphäre und Magnetosphäre reproduzieren. Um den tatsächlichen Zustand der Thermosphäre und Ionosphäre gesamtheitlich zu beschreiben und die Genauigkeiten von Vorhersagen zu verbessern werden sowohl Datenassimilierungskompetenzen und -Methoden entwickelt als auch an der Ensemble-Modellierung gearbeitet. Diese Kompetenzen sind essenziell zum einen für die Analyse der Kopplungsprozesse und zum anderen für die Vorhersageservices, die im IMPC angeboten werden. Wir sind ein kompetenter Ansprechpartner für den Betrieb, die Auswertung und die Validierung von Modellen und Daten.