Kopplungsprozesse zwischen der Ionosphäre und der neutralen Atmosphäre spielen eine wichtige Rolle für dynamische Prozesse in der Hochatmosphäre unsere Erde. In den letzten Jahren wurden zahlreiche Fortschritte beim Verständnis diese Prozesse erreicht. Vor allem niedrigfliegende Satelliten, die genaue und kontinuierliche Zeitreihen von physikalischen Kenngrößen der Ionosphäre und der Thermosphäre bereitstellen wie beispielsweise Neutralgasdichte, zonale Winde und Profile der Elektronendichte, liefern einen wichtigen Beitrag zur Erforschung unserer Hochatmosphäre. Dieses Projekt befasst sich mit der Beobachtung des quantitativen und qualitativen Auftretens von globalen sporadischen E-Schichten. Die notwendigen Daten erhalten wir aus GPS-Radiookkultationsmessungen der Satelliten CHAMP, GRACE, TerraSAR-X, TanDEM-X und FORMOSAT-3/COSMIC. Die Zeitreihe wird ab dem Frühjahr 2018 durch Messungen der COSMIC-2 Mission ergänzt. Seit dem Start von CHAMP im Jahr 2000 stehen etwa 7 Millionen Messprofile von Radiookkulationsmessungen zur Verfügung. Dies ermöglicht eine Analyse der Eigenschaften von sporadischen E-Schichten in einer hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung sowie die Berechnung statistischer Trends für das Auftreten von Sporadic-E. Während der laufenden Projektphase wurde der globale Sporadic-E-Datensatz um eine weitere Komponente - der Intensität der einzelnen Schichten - erweitert. Das ermöglicht völlig neue Ansätze bei der Erforschung der Ionosphäre und deren Verbindung zur neutralen Atmosphäre.

In diesem Projekt planen wir, die existierende globale Sporadic-E Klimatologie so zu erweitern, dass auch räumlich und zeitlich kleinskaligere Ereignisse untersucht werden können, um neue Erkenntnisse über die Kopplungsprozesse im System Neutralatmosphäre-Ionosphäre-Magnetosphäre zu gewinnen. Beispiele sind die Verbindung zwischen E- und F-Schicht in niedrigeren Breiten oder der Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Sporadic-E und plötzlichen Stratosphärenerwärmungen (SSWs). Zusätzlich werden wir eine Klimatologie der Sporadic-E Parameter der Internationalen Referenzionosphäre (IRI) zur Verfügung stellen, um die Modellbeschreibung der unteren Ionosphäre zu verbessern.