Turbulens, intermittens és multifraktál dinamikai folyamatok vizsgálata a napszélben, a naptevékenység intenzitásának függvényében

Támogató: Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap
(pályázat azonosítója: EU_BONUS_12_1_2013-0008)
Kedvezményezett: Magyar Földtani és Geofizikai Intézet
Támogatás összege: 7.116.001 Ft
Támogatás mértéke: 13,75 %
Projekt tényleges befejezési dátuma: 2015. december 31.

Témavezető: Dr. Kovács Péter
e-mail: kovacs.peter@mfgi.hu

A Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap pályázata kiegészítő támogatást nyújt az Európai Unió 7. Kutatási Keretprogramjában végzett pályázati munka, EU-tól támogatásban nem részesülő részének finanszírozásához.

2013 januárjától kezdődően Intézetünk - egy nyolctagú nemzetközi konzorcium tagjaként -résztvevője az EU 7. Keretprogramjában nyertes, 313038 azonosítószámú, STORM pályázatnak. A pályázati költségvetés, EU által nem finanszírozott részének támogatására 2013 februárjában nyújtottunk be sikeres pályázatot a Kutatási és Technológiai Innovációs Alap által meghirdetett BONUS HU Programra. A nyertes pályázat azonosítója: EU_BONUS_12_1_2013-0008.

A pályázat rövid tartalmi összefoglalója

A pályázatban a Naprendszer plazmájának turbulens dinamikáját vizsgáljuk az ESA és a NASA műholdjainak in-situ regisztrátumai alapján. Tanulmányozzuk, hogyan változik a turbulencia jellege a Nap aktivitásának módosulásával. Alapvetően három ESA műhold, az Ulysses, a Venus Express és a Cluster kvartet elektromágneses és plazma adatait használjuk, kiegészítve más műholdak (Giotto, Rosetta, Themis, Cassini, Mars Global Surveyor) regisztrátumaival is. A műholdas adatbázisok mellett a felszíni obszervatóriumok regisztrátumain figyeljük a geomágneses tér változásait is, összefüggésben az in-situ regisztrátumokon észlelt változásokkal. A földi regisztrátumok analízisében szerepet kapnak az MFGI Tihanyi Geofizikai Obszervatóriumában, és az MFGI által koordinált EMMA hálózat obszervatóriumaiban regisztrált idősorok is.

A pályázat alapvetően az alapkutatást szolgálja a Naprendszer dinamikájának minél pontosabb megismerésére vonatkozóan. Az alapkutatási feladatoknak azonban számos gyakorlati vonatkozása van. A pályázat hozzájárul az űridőjárási folyamatok megfigyeléséhez, vagy a magnetohidrodinamikai (MHD) turbulens folyamatok modellezéséhez. Az űridőjárás változása napjainkban természetes veszélyforrásként jelentkezik, amely többek között a telekommunikációt, elektromos és gázvezetékeket, földi elektromos eszközöket, Földünk körül keringő tudományos célú, kommunikációra és egyéb alkalmazásokra (pl. GPS) szolgáló űreszközöket fenyegeti. Az űridőjárás szempontjából a földi és űrbeli észlelések kapcsolatának vizsgálata különösen lényeges, hiszen a földi megfigyelések az űr környezetünkről jóval egyenletesebb képet szolgáltatnak, ráadásul a kutatók igényeihez sokkal inkább alkalmazhatóak is, mint az űreszközök. A pontszerű in-situ mérések ellenben rendkívül pontos információt mutatnak a naprendszer kritikus területeinek tömeg, energia, momentum áramlási viszonyairól. A turbulencia és földkörüli térségünk nemlineáris sajátosságainak megismerése kulcsfontosságú manapság olyan, nem feltétlenül űrfizikai rendszerek fizikai folyamatainak megismerésében, mint pl. a repülőgépek körüli hidrodinamikai (HD), vagy fúziós reaktorokban bekövetkező magnetohidrodinamikai (MHD) áramlások, amelyek esetén a turbulencia kialakulásának elkerülése különös jelentőséggel bír. A végtelen dimenziójú turbulens folyamatok numerikus vizsgálata a számítógépes kapacitások korlátai miatt jelenleg még nem megoldott. Űrbeli környezetünk viszont kitűnő természetes laboratóriumként szolgál a tapasztalati megismerés céljára, a jelenleg is működő műholdak pedig kiváló tudományos eszközei az itt lezajló folyamatok vizsgálatának.

A kiválasztott adatsorok vizsgálatában a nemlineáris analízisek alábbi jól ismert módszereit alkalmazzuk; Energiasűrűség spektrum analízis, valószínűségsűrűség függvény analízis, particiós függvény multifraktál analízis, „rank ordered” multifraktál analízis, hullám teleszkóp módszer, több műhold együttes észleléseire épülő anizotrópia módszerek, elkülönítő statisztika. A Naprendszer plazmájának vizsgálatában különös figyelemmel tanulmányozzuk az alábbi fizikai folyamatokat: turbulens energia-áram és disszipáció, intermittencia és multifraktál dinamika, anizotrópia és nemlinearitás.

Letölthető információs anyag
Sajtóközlemény