Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) wurden primär dafür entwickelt, ihren Nutzern Positionierungs-, Navigations-, und Zeitinformationen zu liefern. Sie sind aber auch ein geeignetes Werkzeug, um die Ionosphäre der Erde zu beobachten und ihren Gesamtelektroneninhalt („total electron content“, TEC) zu bestimmen. Dieser ist die integrierte Elektronendichte des Ionosphärenplasmas entlang der Signalpfade von den Satelliten zum Empfänger.
Werden die Beobachtungen eines global verteilten Netzwerkes von Bodenstationen kombiniert, kann daraus ein globales Modell des TEC abgeleitet werden. Dieses liefert wertvolle Informationen für Studien der Atmosphäre und des Weltraumwetters und kann außerdem dazu verwendet werden, den Einfluss der Ionosphäre auf die GNSS-basierte Positionierung sowie hochgenaue geodätische Lösungen abzuschätzen oder zu korrigieren.
Basierend auf einem Netzwerk mit etwa 250 IGS GNSS Stationen generieren wir mit unserer EPOS.P8 GNSS Analysesoftware operationell globale TEC Karten. Dabei werden Beobachtungen von GPS, GLONASS und Galileo Satelliten verwendet. Die gezeigten Beispielkarten zeigen, wie das TEC Maximum der Richtung der Sonne folgt, da das Ionosphärenplasma hauptsächlich durch Sonnenstrahlung erzeugt wird. Geomagnetische Stürme entstehen häufiger während hoher Sonnenaktivität and können ebenfalls zu sehr hohen TEC Werten führen. Der global gemittelte TEC dient als Index der Ionosphäre und zeigt zum Beispiel deutlich den Sonnenzyklus von elf Jahren.
Produkte
Brack A, Männel B, Bradke M, Brandt A, Nischan T (2021): GFZ Global Ionosphere Maps. V. 1.0. GFZ Data Services. https://doi.org/10.5880/GFZ.1.1.2021.006
Literatur
Brack A, Männel B, Wickert J, Schuh H (2021): Operational Multi-GNSS Global Ionosphere Maps at GFZ Derived From Uncombined Code and Phase Observations. Radio Science 56(10):e2021RS007337. https://doi.org/10.1029/2021RS007337