Zusammenfassung Die Ionosphäre der Erde spielt eine entscheidende Rolle bei der Übertragung, Reflexion und Streuung von Radiowellen und beeinflusst unmittelbar Kommunikations-, Navigations- und Positionierungssysteme. Die umfassenden Auswirkungen von Weltraumwetter sind jedoch in Fällen, in denen die Ionosphäre während geomagnetischer Stürme starken Störungen ausgesetzt ist, noch nicht vollständig etabliert. Wir berichteten über beispiellose Beobachtungsbeweise für die extreme Erschöpfung der ionosphärischen Elektronendichte und ihre hemisphärische Asymmetrie während des super geomagnetischen Sturms vom 10. bis 12. Mai 2024, wobei wir auf mehrinstrumentale, boden- und raumgestützte In-situ-Beobachtungen zurückgriffen. Die ionosphärische Elektronendichte nahm signifikant ab, mit einer maximalen Reduktion von 98 % über die gesamte Nordhalbkugel über mehr als zwei Tage, was zu Rückstreuecho-Fehlern in mehreren Ionosphärensonden innerhalb des Chinese Meridian Project (CMP) Überwachungsnetzes führte. Im Gegensatz dazu zeigten mittlere bis niedrige Breitenregionen auf der Südhalbkugel Elektronendichteerhöhungen. Simulationen des Thermosphere-Ionosphere-Electrodynamics General Circulation Model (TIEGCM) zeigten eine starke Übereinstimmung mit den Beobachtungen der Nordhalbkugel. Der vertikale Drift und das spaltenintegrierte Verhältnis von O und N2 (ΣO/N2) aus Beobachtungen und Simulationen zeigten die tiefgreifende Reduktion des gesamten Elektronengehalts (TEC), die hauptsächlich durch schwere Ionenantreunion in Verbindung mit Änderungen der neutralen Zusammensetzung, die mit gestörten elektrischen Feldern wechselwirkten, erzeugt wurde. Die neutrale Windrichtung von Sommer zu Winter und die Asymmetrie von O/N₂ waren möglicherweise verantwortlich für die Asymmetrie in der Elektronendichte zwischen der Nord- und der Südhalbkugel. Diese Ergebnisse erweitern das Verständnis der physikalischen Prozesse bei ionosphärischen Stürmen, indem sie kausale Zusammenhänge zwischen den Kopplungsprozessen von Magnetosphäre und Thermosphäre und extremen Elektronendichtevariationen herstellen und gleichzeitig wichtige Beobachtungseinschränkungen für die Verfeinerung von Weltraumwettermodellen bieten.
Chen et al. (Fr,) untersuchten diese Frage.