Neue Untersuchungen zu Twangs in den Akzelerometerdaten von GRACE FESG – Reseach Institution for satellite geodesy Nadja Peterseim1, Anja Schlicht2 1 Institut für astronomische und physikalische Geodäsie, TU München 2 Forschungseinrichtung für Satellitengeodäsie, TU München Geodätische Woche 2010 – Köln 5. – 7. Oktober 2010

Geodätische Woche 2010 -- Köln Einleitung Lotse-CHAMP/GRACE Projekt “IMPALA” Improved Acceleration Modeling and Level 1 Processing Alternative for GRACE Analyse der Akzelerometerdaten von GRACE Identifikation von Spikes Falls möglich Modellierung der Spikes Benutzung der Modellierungen für Reduktionen/ Korrektionen Erstellen von Zeitreihen für Reduktionen und Level 1 Prozessierung Überprüfung des Einflusses auf das mit GRACE bestimmte Schwerefeld Three highly sensitive satellite missions Increasing accuracy – vulnarable Therefore, we do this (Acc Study) And how (extr. Spikes, invest. Causes) Geodätische Woche 2010 -- Köln

Twangs in den Akzelerometerdaten Why are acc on board of sats(only grav shall be determined) They detect linear/ angular acc exp by spcft Electrodes measure changing capacitance By this other forces can be eliminated What is a gradiometer (6 Acc, GOCE = Diamond shape) Geodätische Woche 2010 -- Köln

Identifikation von Twangs Basis: 10 Hz Level 1a Akzelerometerdaten Twangs sind signifikante Ausreißer in den Akzelerometerdaten, in ihrer Größe, Heftig- und Plötzlichkeit unübertroffen Amplitude bis zu 50 µm/s² in der Radialkomponente Periodendauer zwischen 0.20 und 0.26s Identifikation in den Daten: 2 direkt aufeinanderfolgende 10-Sekundenintervalle Quotientenbildung der RMS-Werte beider Intervalle Wenn Quotient > 1.4 => Twang identifiziert Abgriff der Zeit Verschiebung der Intervalle sekundenweise Geodätische Woche 2010 -- Köln

Räumliche Verteilung (1) Geodätische Woche 2010 -- Köln

Räumliche Verteilung (2) Geodätische Woche 2010 -- Köln

Räumliche Verteilung (3) Räumliche Verteilung über die Zeit inkonsitent GRACE A und B haben oft entgegengerichtete “Twangvorzeichen” GRACE A hat signifikant mehr Twangs im selben Zeitraum vgl. mit B Geodätische Woche 2010 -- Köln

Zeitliche Variationen (1) Nummern geben Lokalzeit an Geodätische Woche 2010 -- Köln

Zeitliche Variationen (2) Entstehung zwischen 19-20 Uhr lokaler Uhrzeit Maximum zwischen 20 und 22 Uhr lokaler Uhrzeit Erkennbar bis gegen Mitternacht lokaler Uhrzeit Geodätische Woche 2010 -- Köln

Zeitliche Variationen (3) Einleitung Geodätische Woche 2010 -- Köln

Diskussion & Ausblick (1) Erkennbare Korrelation mit der Radialkomponente des Magnetfeldes Kein Anzeichen für einen Einfluss der Magnetic Torquers Ist bislang nur im Norden eindeutig erkennbar Einfluss der Jahreszeit oder des Orbits? Globale Twangverteilung verändert sich nicht nur tageszeitlich, sondern auch über längere Zeiträume Jahreszeitlicher Einfluss könnte die Ursache sein, aber Orbit verschiebt sich um ca. 4min 30sek bzgl. lokaler Uhrzeit – ca. 322 Tage damit der Orbit alle 24 Stunden LT abdeckt (Ascending/ Descending berücksichtigt) Erfordert sehr viele Daten!! Ungeklärt, inwiefern auf- und absteigenden Orbits Einfluss auf die Twangverteilung nehmen können Geodätische Woche 2010 -- Köln

Diskussion & Ausblick (2) Weitere Vermutung -> Elektronendichte Variiert mit lokaler Uhrzeit Ist für Polregionen interessant Abgleich mit NOAA Daten Eventuell könnte auch der tageszeitliche Verlauf der Ionosphäre ein Einfluss haben Es gibt noch viele Strukturen, die noch nicht zugeordnet werden können Langfristige Planung: Identifizierung v. Twangtypen, evtl. Modellierung und anschließende Reduzierung (-> Auswirkung auf das Schwerefeld?) Geodätische Woche 2010 -- Köln