IAP Kühlungsborn
Leibniz-Gemeinschaft

Die Ionosonde Juliusruh

Die IAP-Außenstelle in Juliusruh ist für ihre über 60 Jahre andauernden Ionosonden-Messungen hoher Qualität weltweit bekannt und wissenschaftlich geschätzt. Sie liefert damit eine der längsten und wertvollsten Zeitreihen des IAP.

Seit der Modernisierung auf den Ionosondentyp Digisonde DPS-4D sind außer den regelmäßigen Standardionogrammen auch Driftmessungen in den E- und F-Schichten möglich. Neben dem Aufnahmebetrieb der regulären 5 -Minuten-Vertikal-Ionogramme zur Überwachung und Vorhersage des Ionosphärenzustandes ist die Ionosonde des IAP im Rahmen des europäischen TechTIDE-Projektes seit 2017 Empfangsstation für Schrägübertragungsstrecken zur Quasi-Echtzeit-Detektion wandernder ionosphärischer Störungen (Traveling Ionospheric Disturbances, TID). Dazu werden die Ionosondensignale der Digisonden in Dourbes (Belgien,  ca. 780km westlich) und in Prag (Tschechien, ca. 520km) beobachtet und ausgewertet.

Um die anfallenden Daten zeitnah prozessieren und verteilen zu können, wurde die Ionosonde im März 2019 einer größeren Wartung unterzogen und Hard- und Software-Komponenten erneuert.

Eine detaillierte technische Spezifikation sowie Beschreibung der Hard- und Software der Digisonde finden Sie unter dem Link zum Hersteller LDI.

Die Ionosonde Juliusruh ist Teil des internationalen Ionosonden-Netzwerkes GIRO (Global Ionospheric Radio Observatory) und des Europäischen Ionosonden-Netzwerkes DIAS (DIgital upper Atmosphere Server).

Messprinzip - Vertikalsondierung

Im Frequenzbereich zwischen 1 und 30 MHz werden kurze elektromagnetische Impulse senkrecht in die Ionosphäre abgestrahlt und nach ihrer ionosphärischen Reflexion am selben Ort empfangen. Aus den ionosphärischen Echos werden Amplitude, Laufzeit (scheinbare Reflexionshöhe), Dopplerverschiebung, Polarisation und Einfallswinkel abgeleitet und in einem sog. Ionogramm in Abhängigkeit von der Frequenz dargestellt.

Messprinzip - Drift-Modus

Ionosonden-Driftmessungen basieren auf der Abschätzung der Doppler-Verschiebung des ionosphärischen Plasmas in einem Bereich von bis zu 400 km Durchmesser lokal über der Messstation. Seit kurzem werden die monostatischen Driftmessungen über Juliusruh mit den Möglichkeiten der Vorwärtsstreuung ergänzt. Diese erlauben den Empfang gesendeter Signale anderer Digisonden, die einige hundert Kilometer von Juliusruh entfernt sind (TechTIDE).

Die Ionosonde Juliusruh ist Teil des internationalen Ionosonden-Netzwerkes GIRO (Global Ionospheric Radio Observatory) und des Europäischen Ionosonden-Netzwerkes DIAS (DIgital upper Atmosphere Server).

Technische Parameter

Frequenzbereich1 bis 15 MHz (0.5 - 30 MHz)
Spitzenleistungmax. 2x 150 W
Pulsbreite533µs, (16x 33µs)
Sendeantenne2 gekreuzte Rhombusantennen (70 m Mast)
Empfangsantenne4 gekreuzte Rahmenantennen
Höhenauflösung

1 - 2,5 km

 

Veröffentlichungen

  • M. A. Chernigovskaya, B. G. Shpynev, A. S. Yasyukevich, A. A. Mylnikova, D. S. Khabituev, P. Koucká Knivzová, D. Kouba, J. Mielich und A. Kozlovsky, Ionospheric variability over europe in winter from the ionosonde and gps/glonass data, Current problems in remote sensing of the Earth form space, 15, 295-307, doi:10.21046/2070-7401-2018-15-4-295-307, 2018.
  • B. Reinisch, I. Galkin, A. Belehaki, V. Paznukhov, X. Huang, D. Altadill, D. Buresova, J. Mielich, T. Verhulst, S. Stankov, E. Blanch, D. Kouba, R. Hamel, A. Kozlov, I. Tsagouri, A. Mouzakis, M. Messerotti, M. Parkinson und M. Ishii, Pilot ionosonde network for identification of travelling ionospheric disturbances, Radio Sci., 53, 365-378, doi:10.1002/2017RS006263, 2018
  • C. Borries, N. Jakowski, K. Kauristie, O. Amm, J. Mielich und D. Kouba, On the dynamics of large-scale traveling ionospheric disturbances over Europe on 20 November 2003, J. Geophys. Res., 122, 1199-1211, doi:10.1002/2016JA023050, 2017.
  • N. Jakowski, M. M. Hoque, J. Mielich und C. Hall, Equivalent slab thickness of the ionosphere over Europe as an indicator of long-term temperature changes in the thermosphere, J. Atmos. Solar-Terr. Phys., 163, 91-102, doi:10.1016j.jastp.2017.04.008, 2017.