Simulace družicových měření elektromagnetických vln v magnetosféře Země
Simulations of spacecraft measurements of electromagnetic waves in the Earth's magnetosphere
bachelor thesis (DEFENDED)

View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/80386Identifiers
Study Information System: 167763
Collections
- Kvalifikační práce [11265]
Author
Advisor
Referee
Kolmašová, Ivana
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
General Physics
Department
Department of Surface and Plasma Science
Date of defense
21. 6. 2016
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
Czech
Grade
Excellent
Keywords (Czech)
vlny v plazmatu, ray tracing, magnetosféra Země, geometrická optika, simulaceKeywords (English)
waves in plasmas, ray tracing, magnetosphere of Earth, geometrical optics, simulationsSimulace šíření elektromagnetických (EM) vln již více než padesát let slouží ke studiu magnetosféry Země a k rozboru elektromagnetických emisí pozorova- ných na družicích. V této práci se zaobíráme šířením EM vln především v oboru nízkých frekvencí 100 Hz - 10 000 Hz ve studeném plazmatu vnitřní magneto- sféry. K výpočtům používáme numerický postup, který na základě metody sle- dování trajektorie paprsků zvané ray tracing simuluje šíření EM vln spolu s vý- počtem dalších veličin popisujících vlnu. S využitím simulací ukazujeme mož- nosti šíření EM emise typu rovníkový šum. Druhou aplikací je navržení propa- gačního schématu konjugovaného pozorování kvaziperiodických emisí na družici Van Allen Probes A (VAP-A) a na pozemním přijímači v Athabasce. Využíváme přitom model vytvořený na základě měření elektronové hustoty v plazmasféře z přístroje EMFISIS na VAP-A. 1
For more than fifty years simulations of electromagnetic (EM) wave propa- gation are used to study the Earth's magnetosphere and to analyze EM emissions observed by spacecraft. In this work we focus on the propagation of EM waves in the frequency range from 100 Hz to 10 000 Hz within the region of the inner magnetosphere. We use a numerical procedure which performs ray tracing simu- lations and finds the wave trajectory along with other wave properties. Using these simulations we study propagation properties of equatorial noise emissions. Another subject of this work is development of a propagation scheme explaining a conjugate observation of quasiperiodic emissions by the Van Allen Probe A (VAP-A) spacecraft and the ground station in Athabasca. In this case we make use of a density distribution model based on measurements of plasmaspheric electron density done by the EMFISIS instrument onboard VAP-A. 1