Sviluppo di un metodo per l’interpretazione automatica degli ionogrammi e sue applicazioni
20 dicembre 2007, ore 14.30 | Michael Pezzopane | Sala Conferenze Roma | Sede Centrale | Seminari giovani ricercatori Sezione Roma 2
La presenza nell’alta atmosfera terrestre di elettroni e ioni liberi è dovuta principalmente al fatto che i gas che la costituiscono sono continuamente sottoposti all’azione ionizzante della radiazione solare UV e X. Con il termine ionosfera si indica la parte dell’atmosfera terrestre, a partire dai 50 km, in cui la densità di ioni ed elettroni raggiunge valori fisicamente rilevanti, cioè tali da influenzare l’indice di rifrazione delle onde elettromagnetiche.
Una delle prime tecniche di investigazione ionosferica, che è tuttora una delle più importanti, è rappresentata dal radiosondaggio verticale. Con tale tecnica brevi impulsi radio vengono trasmessi verticalmente verso la ionosfera, dove sono riflessi, e vengono registrati i tempi di ritardo che gli impulsi impiegano a percorrere il tragitto terra-ionosfera-terra. La frequenza degli impulsi trasmessi viene variata, tipicamente da 1 a 20 MHz, ottenendo una registrazione di differenti tempi di ritardo, corrispondenti a differenti altezze virtuali di riflessione. Lo strumento che effettua tale registrazione (detta ionogramma) è un radar HF (High Frequency), usualmente denominato ionosonda.
Da uno ionogramma è possibile ricavare informazioni su numerosi parametri che rivestono un ruolo importante per studi di fisica ionosferica e per la comprensione dei fenomeni ad essa correlati. Il lavoro di ricavare detti parametri da uno ionogramma viene chiamato nel gergo ionosferico interpretazione o scaling dello ionogramma. Fino a pochi anni fa tale operazione era compiuta esclusivamente a mano da operatori esperti. Si è però sentita sempre più l’esigenza che le ionosonde fossero in grado di riportare in tempo reale il valore dei principali parametri ionosferici, sia per effettuare previsioni a breve termine, sia per scopi di “Meteorologia Spaziale”. Questo ha stimolato, a partire dai primi anni 80, lo sviluppo di software in grado di effettuare l’interpretazione automatica dello ionogramma. Sebbene molti progressi siano stati fatti, ancora oggi notevoli sforzi vengono compiuti per migliorare l’affidabilità di tali programmi.
A partire dal 1999 nei laboratori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia è stato portato avanti un progetto volto alla realizzazione dell’Advanced Ionospheric Sounder (AIS), una ionosonda per lo studio e il monitoraggio della ionosfera. Tale ionosonda, grazie ad un programma denominato Autoscala, anch’esso sviluppato all’INGV, è in grado di effettuare l’autoscaling in tempo reale dello ionogramma acquisito.
Questo seminario si propone di illustrare quali sono le principali caratteristiche, l’affidabilità e le principali applicazioni di Autoscala.
Articoli di approfondimento:
M. Pezzopane and C. Scotto (2007) - , Radio Science, 42, RS4003.
C. Scotto and M. Pezzopane (2007) - , Radio Science, 42, RS2012.
Una delle prime tecniche di investigazione ionosferica, che è tuttora una delle più importanti, è rappresentata dal radiosondaggio verticale. Con tale tecnica brevi impulsi radio vengono trasmessi verticalmente verso la ionosfera, dove sono riflessi, e vengono registrati i tempi di ritardo che gli impulsi impiegano a percorrere il tragitto terra-ionosfera-terra. La frequenza degli impulsi trasmessi viene variata, tipicamente da 1 a 20 MHz, ottenendo una registrazione di differenti tempi di ritardo, corrispondenti a differenti altezze virtuali di riflessione. Lo strumento che effettua tale registrazione (detta ionogramma) è un radar HF (High Frequency), usualmente denominato ionosonda.
Da uno ionogramma è possibile ricavare informazioni su numerosi parametri che rivestono un ruolo importante per studi di fisica ionosferica e per la comprensione dei fenomeni ad essa correlati. Il lavoro di ricavare detti parametri da uno ionogramma viene chiamato nel gergo ionosferico interpretazione o scaling dello ionogramma. Fino a pochi anni fa tale operazione era compiuta esclusivamente a mano da operatori esperti. Si è però sentita sempre più l’esigenza che le ionosonde fossero in grado di riportare in tempo reale il valore dei principali parametri ionosferici, sia per effettuare previsioni a breve termine, sia per scopi di “Meteorologia Spaziale”. Questo ha stimolato, a partire dai primi anni 80, lo sviluppo di software in grado di effettuare l’interpretazione automatica dello ionogramma. Sebbene molti progressi siano stati fatti, ancora oggi notevoli sforzi vengono compiuti per migliorare l’affidabilità di tali programmi.
A partire dal 1999 nei laboratori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia è stato portato avanti un progetto volto alla realizzazione dell’Advanced Ionospheric Sounder (AIS), una ionosonda per lo studio e il monitoraggio della ionosfera. Tale ionosonda, grazie ad un programma denominato Autoscala, anch’esso sviluppato all’INGV, è in grado di effettuare l’autoscaling in tempo reale dello ionogramma acquisito.
Questo seminario si propone di illustrare quali sono le principali caratteristiche, l’affidabilità e le principali applicazioni di Autoscala.
Articoli di approfondimento:
M. Pezzopane and C. Scotto (2007) - , Radio Science, 42, RS4003.
C. Scotto and M. Pezzopane (2007) - , Radio Science, 42, RS2012.