aalto1 untyped-item.component.html
Effect of solar activity on very long baseline interferometry measurements
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Language
en
Pages
42
Series
Abstract
This thesis investigates the impact of solar activity on VLBI measurements by analyzing differential Total Electron Content (dTEC) from the Kokee-Onsala baseline near solar minimum in 2019 and near solar maximum in 2024. More thorough analysis is done between the sessions in 2024, trying to find correlation between dTEC and chosen solar indices.
The analysis compared dTEC measurements across all VGOS sessions in 2024 against the two chosen daily solar indices: F10.7 and sunspot number. Two specific sessions were identified and more thoroughly examined due to an occurrence of an X-flare on the Sun’s surface. Lastly, GNSS-derived TEC data was used to pro-vide validation for findings in the VLBI data.
Results show clear solar cycle dependence: mean absolute dTEC increased 4-fold from 12 TECU in 2019 to 47 TECU in 2024. However, further analysis during the sessions of 2024 showed mix results with daily solar indices. The 20th percentile grouping showed an increase of 23.9% in the case of F10.7 and increase of 31.7% in the case of sunspot number in peak dTEC value from low- to high group. On the other hand, standard deviation analysis and average dTEC inspection neither showed correlation with the solar indices.
The findings demonstrate that solar activity does have an impact on average and peak dTEC values. However, this impact is only noticeable during sunset hours at either station. These results suggest that more thorough consideration of space weather conditions could be relevant for VGOS operations, particularly during solar maximum. Furthermore, X-flares seem to be specifically interesting regarding dTEC changes and the correlation between X-flares and dTEC changes should be studied further.
Tämä opinnäytetyö tutkii auringon aktiivisuuden vaikutusta VLBI-mittauksiin analysoimalla differentiaali-kokonaiselektronipitoisuutta (dTEC) Kokee-Onsala-linjalla auringon syklin minimin lähellä vuonna 2019 ja maksimin lähellä vuonna 2024. Perusteellisempi analyysi tehdään vuoden 2024 istuntojen välillä, yrittäen löytää korrelaatiota dTEC:n ja valittujen aurinkoindeksien välillä.
Analyysissä verrattiin dTEC-mittauksia kaikista VGOS-istunnoista vuodelta 2024 kahta valittua päivittäistä aurinkoindeksiä vastaan: F10.7 ja auringonpilkkujen määrä. Kaksi erityistä istuntoa tunnistettiin ja tutkittiin perusteellisemmin auringon pinnalla tapahtuneen X-luokan purkauksen vuoksi. Lopuksi GNSS-johdettua dataa käytettiin VLBI-mittausten tulosten validointiin.
Tulokset osoittavat selkeää riippuvuutta auringon syklin vaiheeseen: dTEC:n keskimääräinen itseisarvo kasvoi nelinkertaiseksi 12 TECU:sta vuonna 2019 47 TECU:hun vuonna 2024. Kuitenkin vuoden 2024 istuntojen tarkempi analyysi osoitti vaihtelevia tuloksia päivittäisten aurinkoindeksien kanssa. 20:nen prosenttipisteen ryhmittely osoitti 23,9 %:n kasvua F10.7-indeksin tapauksessa ja 31,7 %:n kasvua auringonpilkkuluvun tapauksessa dTEC-huippuarvossa matalasta ryhmästä korkeaan ryhmään. Toisaalta standardipoikkeamaanalyysi ja keskimääräisen dTEC:n tarkastelu eivät kumpikaan osoittaneet korrelaatiota aurinkoindeksien kanssa.
Tulokset osoittavat, että aurinkoaktiivisuudella on vaikutus keskimääräisiin ja maksimi dTEC-arvoihin. Vaikutus on kuitenkin havaittavissa ainoastaan auringonlaskun aikaan kummallakin asemalla. Nämä tulokset viittaavat siihen, että avaruussään tarkempi huomioiminen voisi olla hyödyllistä VGOS-operaatioille, erityisesti auringon maksimin aikana. Lisäksi X-luokan aurinkosoihdut vaikuttavat erityisen kiinnostavilta dTEC-muutosten kannalta ja X-luokan aurinkosoihtujen ja dTEC-muutosten välistä korrelaatiota tulisi tutkia tarkemmin.