• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제34권1호
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• pp.1-5
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• 2017

The F2-layer critical frequency (foF2) data from several ionosondes are employed to study the long-distance effect of the M8.8 Chile Earthquake of February 27, 2010, on the F2 layer. Significant perturbations of the peak F2-layer electron density have been observed following the earthquake at two South African stations, Hermanus and Madimbo, which are located at great circle distances of ~8,000 and ~10,000 km from the earthquake epicenter, respectively. Simplified estimates demonstrate that the observed ionospheric perturbations can be caused by a long-period acoustic gravity wave produced in the F-region by the earthquake.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제33권3호
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• pp.207-210
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• 2016

Under the assumption of the presence of a medium-scale E × B drift vortex of plasma in the daytime midlatitude F region, and using a simplified ionospheric model, we demonstrate that the E × B drift produces noticeable perturbations in the horizontal distribution of the plasma density in the upper F region. The pattern of ion density perturbations shows two separate medium scale domains of enhanced and reduced ion density with respect to the background. The E × B drift does not produce multiple small-scale ion density irregularities through plasma mixing because of the suppression effect of the field-aligned ambipolar plasma diffusion.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.153-153
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• 2006

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권4호
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• pp.305-316
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• 2022

Numerous research revealed a strong association between the ionospheric perturbations and various natural hazards. The ionospheric measurements from Global Navigation Satellite System (GNSS) observations provide the state of electron contents in the ionosphere that contributes to investigate the source events. In this study, two geophysical events occurred on 23 January 2018, the 7.9 Mw earthquake in Alaska and Kusatsu-Shiranesan volcanic eruption in Japan, are examined to characterize the fingerprint of each event in the ionosphere. Firstly, we extracted the Total Electron Content (TEC) from GNSS measurements, then isolated disturbed wave signatures from the TEC measurements that is referred to as a traveling ionospheric disturbance (TID). As TIDs are short-term ionospheric variations, the major trend of GNSS TEC measurements should be properly removed. We applied a natural neighbor interpolation method together with a leave-one-out cross validation technique for detrending. After detrending the TEC, the remaining signals are further enhanced by applying a band-pass filter and TIDs are detected from them. Finally, the detected TIDs are verified as the response of the ionosphere to Kusatsu-Shiranesan volcanic eruption and Gulf of Alaska earthquake which propagated through the ionosphere with an average velocity of 530 m/s and 724 m/s, respectively. In addition, a coherence analysis is conducted to discriminate between the signatures from a volcanic explosion and an earthquake. The analysis reveals the TID waveforms from each single event are highly correlated, while a low correlation is found between the TIDs from the earthquake and explosion. This study supports the claim that different geophysical events induce the distinctive characteristics of TIDs that are detectable by the ionospheric measurements of GNSS.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_4호
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• pp.1531-1544
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• 2018

우리는 국내에서 발생한 규모 5.0 이상의 지진으로 인해 전리층의 전자밀도가 변동하는 것을 확인하였다. 대상 지진원은 2016년 9월 규모 5.8의 경주 지진, 2017년 11월 규모 5.4의 포항 지진, 그리고 2017년 9월 북한 지하 핵실험에 의한 규모 5.7의 인공지진이다. 비록 모든 GPS 관측소에서 전리층 변동이 나타나지 않았지만, 이들 지진에 의한 변동현상은 사건 발생 후 약 10-30분과 40-60분 경과 시점에 나타났다. 각 변동 내에서 시간차이가 발생하는 것은 진원 깊이에 의한 차이와 관측소-위성-진앙간의 공간상 배치 차이 때문이라 생각된다. 경주 지진의 경우, 다른 두 사건에 비해 상대적으로 깊은 곳에서 발생하였지만, 규모가 크고 전리층이 안정적인 밤 시간대에 일어나 변동이 탐지되었다. 그리고 크게 한 차례 이상 나타난 것은 지진에 의해 생성된 충격파들의 대기 전달 속도차이에 의한 현상이라 사료된다. 이 연구를 통해 전리층 변동의 탐지가 관측소-위성-진앙간의 기하학적 배치나 탐지방법에 따라 다르게 나타나고, 변동의 탐지시점이 대상체 간의 기하학적 배치나 진원 깊이에 따라 차이가 있음을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제34권4호
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• pp.251-256
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• 2017

The electric coupling between the lithosphere and the ionosphere is examined. The electric field is considered as a timevarying irregular vertical Coulomb field presumably produced on the Earth's surface before an earthquake within its epicentral zone by some micro-processes in the lithosphere. It is shown that the Fourier component of this electric field with a frequency of 500 Hz and a horizontal scale-size of 100 km produces in the nighttime ionosphere of high and middle latitudes a transverse electric field with a magnitude of ~20 mV/m if the peak value of the amplitude of this Fourier component is just 30 V/m. The time-varying vertical Coulomb field with a frequency of 500 Hz penetrates from the ground into the ionosphere by a factor of ${\sim}7{\times}10^5$ more efficient than a time independent vertical electrostatic field of the same scale size. The transverse electric field with amplitude of 20 mV/m will cause perturbations in the nighttime F region electron density through heating the F region plasma resulting in a reduction of the downward plasma flux from the protonosphere and an excitation of acoustic gravity waves.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권3호
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• pp.283-292
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• 2005

우주환경과 밀접한 연관성을 갖고 있는 전리층은 매질의 전자기적 특성상 전파 신호에 간섭을 유도하게 되는데, 전리층 통과시 GPS 신호에 인가되는 이러한 오차를 분석함으로써 전리층의 상태를 추정할 수 있으며, 이는 상충 대기의 순환과 전지구적인 변화 및 우주환경의 물리적 특성을 이해하는 중요한 열쇠가 될 수 있다. 전리층 총 전자수를 정밀하게 측정하기 위해 한국천문 연구원에서 운영하는 9개의 GPS 관측망 데이터를 사용하였으며, 코드 데이터 잡음을 줄이기 위해 의사거리 데이터를 반송파 위상 데이터와 선형 조합을 하였다. 또한 한반도 상공의 위 경도를 $0.25^{\circ}{\times}0.25^{\circ}$의 공간 해상도로 분할하여 각 격자점의 총 전자수를 추정하는 격자 방식의 지역적 전리층 모델을 개발하였으며, 전리층의 정 밀도 향상을 위 해 Inverse Distance Weight(IDW) 기법과 칼만 필터를 적용하였다. 본 연구에서 개발된 지역적 전리층 모델과 전세계 전리층 분석센터에서 제시하는 글로벌 모델(GIMs)을 8일 동안 자료 처리 비교한 결과 평균적으로 3 ~ 4 Total Electron Contents Unit(TECU)의 RMS값 차이를 보였다.