Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Full-wave modeling of EMIC wave packets: ducted propagation and reflected waves

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378289%3A_____%2F23%3A00578074" target="_blank" >RIV/68378289:_____/23:00578074 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fspas.2023.1251563/full" target="_blank" >https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fspas.2023.1251563/full</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.3389/fspas.2023.1251563" target="_blank" >10.3389/fspas.2023.1251563</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Full-wave modeling of EMIC wave packets: ducted propagation and reflected waves

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Electromagnetic ion cyclotron (EMIC) waves can scatter radiation belt electrons with energies of a few hundred keV and higher. To accurately predict this scattering and the resulting precipitation of these relativistic electrons on short time scales, we need detailed knowledge of the wave field's spatio-temporal evolution, which cannot be obtained from single spacecraft measurements. Our study presents EMIC wave models obtained from two-dimensional (2D) finite-difference time-domain (FDTD) simulations in the Earth's dipole magnetic field. We study cases of hydrogen band and helium band wave propagation, rising-tone emissions, packets with amplitude modulations, and ducted waves. We analyze the wave propagation properties in the time domain, enabling comparison with in situ observations. We show that cold plasma density gradients can keep the wave vector quasiparallel, guide the wave energy efficiently, and have a profound effect on mode conversion and reflections. The wave normal angle of unducted waves increases rapidly with latitude, resulting in reflection on the ion hybrid frequency, which prohibits propagation to low altitudes. The modeled wave fields can serve as an input for test-particle analysis of scattering and precipitation of relativistic electrons and energetic ions.

  • Název v anglickém jazyce

    Full-wave modeling of EMIC wave packets: ducted propagation and reflected waves

  • Popis výsledku anglicky

    Electromagnetic ion cyclotron (EMIC) waves can scatter radiation belt electrons with energies of a few hundred keV and higher. To accurately predict this scattering and the resulting precipitation of these relativistic electrons on short time scales, we need detailed knowledge of the wave field's spatio-temporal evolution, which cannot be obtained from single spacecraft measurements. Our study presents EMIC wave models obtained from two-dimensional (2D) finite-difference time-domain (FDTD) simulations in the Earth's dipole magnetic field. We study cases of hydrogen band and helium band wave propagation, rising-tone emissions, packets with amplitude modulations, and ducted waves. We analyze the wave propagation properties in the time domain, enabling comparison with in situ observations. We show that cold plasma density gradients can keep the wave vector quasiparallel, guide the wave energy efficiently, and have a profound effect on mode conversion and reflections. The wave normal angle of unducted waves increases rapidly with latitude, resulting in reflection on the ion hybrid frequency, which prohibits propagation to low altitudes. The modeled wave fields can serve as an input for test-particle analysis of scattering and precipitation of relativistic electrons and energetic ions.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2023

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Frontiers in Astronomy and Space Sciences

  • ISSN

    2296-987X

  • e-ISSN

    2296-987X

  • Svazek periodika

    10

  • Číslo periodika v rámci svazku

    Oct.

  • Stát vydavatele periodika

    CH - Švýcarská konfederace

  • Počet stran výsledku

    19

  • Strana od-do

    1251563

  • Kód UT WoS článku

    001088049500001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85174954468