This dataset comprises numerical outputs from the whole atmospheric model GAIA (=Ground-to-topside model of Atmosphere and Ionosphere for Aeronomy) and associated simulations (EXP1, EXP2, and EXP3) presented in the article "Excitation mechanism of ionospheric 6-day oscillation during the 2019 September sudden stratospheric warming event" (Miyoshi and Yamazaki, 2020).
Briefly, GAIA is a numerical model of the Earth’s whole atmosphere (e.g., Jin et al., 2011; Miyoshi et al., 2011, 2012). The model consists of mathematical equations that represent various physical and chemical processes in the troposphere, stratosphere, mesosphere, and thermosphere. The neutral atmosphere model (Miyoshi & Fujiwara, 2003) is coupled with an ionospheric model (Shinagawa, 2011) and electrodynamics model (Jin et al., 2008). The lower layers of the model below 40 km are constrained by meteorological reanalysis products by the Japan Meteorological Agency (Kobayashi, et al., 2015).
The model was run for the period 1 September-10 October 2019, when there was a sudden stratospheric warming in the Antarctic region (Yamazaki et al., 2020). The GAIA simulation outputs can be found in the directory 'gaia', while the numerical outputs from the controlled simulations EXP1, EXP2, and EXP3 can be found in the directories 'exp1', 'exp2', and 'exp3', respectively. The model data for the temperature, zonal wind, meridional wind, and geopotential heigh are stored separately for each day in the NetCDF format. 'gt', 'gu', 'gv', and 'gz' in file name indicate the temperature, zonal wind, meridional wind, and geopotential heigh, respectively. For instance, the file 'gv20190915gcm.nc' contains the meridional wind data for 15 September 2019. The model data for the eastward current intensity, eastward electric field, and total electron content can be found as text files, namely, 'East_current_gaia.data', 'East_efield_gaia.data', and 'tec_gaia.data'.
This dataset comprises numerical outputs from the whole atmospheric model GAIA (=Ground-to-topside model of Atmosphere and Ionosphere for Aeronomy) and associated simulations presented in the article "Whole atmosphere model simulations of ultra-fast Kelvin wave effects in the ionosphere and thermosphere" (Yamazaki et al., 2020).GAIA is a numerical model of the Earth’s whole atmosphere (e.g., Jin et al., 2011; Miyoshi et al., 2011). The model consists of mathematical equations appropriate for various physical and chemical processes in the troposphere, stratosphere, mesosphere, and thermosphere. The neutral atmosphere model (Miyoshi & Fujiwara, 2003) is coupled with an ionospheric model (Shinagawa, 2011) and electrodynamics model (Jin et al., 2008). The lower layers of the model below 30 km are constrained by meteorological reanalysis products by the Japan Meteorological Agency (Onogi et al., 2007; Kobayashi, et al., 2015).The model was run for the following three time intervals:1. 15 August 2010 - 15 October 20102. 01 August 2011 - 30 September 20113. 01 December 2012 - 31 January 2013The simulation outputs can be found in GAIA/2010, GAIA/2011, and GAIA/2013, respectively. In each directory, the model data are stored in a MATLAB format (.mat).List of model outputs:GZ: "Geopotential height" in [m] as a function of LONGITUDE [˚], LATITUDE [˚], PRESSURE, and TIMEGU: "Zonal wind" in [m/s] as a function of LONGITUDE, LATITUDE, PRESSURE, and TIME (positive eastward)GV: "Meridional wind" in [m/s] as a function of LONGITUDE, LATITUDE, PRESSURE, and TIME (positive northward)GT: "Temperature" in [K] as a function of LONGITUDE, LATITUDE, PRESSURE, and TIMEEEF: "Equatorial zonal electric field" in [V/m] as a function of LONGITUDE and TIME.TEC: "Total electron content" in [TECU] as a function of LONGITUDE, LATITUDE, and TIMEPRESSURE is given at: 10^2, 10^1, 10^0, 10^(-1), 10^(-2), 10^(-3), 10^(-4), 10^(-5), 10^(-6), 10^(-7), 10^(-8) [hPa]For the time period #1, additional controlled simulations "LARGE_WAVES" and "NO_UFKW" were run. See Yamazaki et al. (2020) for details of these runs. The simulation outputs can be found in LARGE_WAVES/2011 and NO_UFKW/2011, respectively.
Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass Pflanzen, die unter erhoehter atmosphaerischer (CO2) angepflanzt wurden, eine schnellere Entwicklung durchlaufen. Die bei Kartoffelpflanzen beobachtete vorzeitige Knolleninduktion ist auf eine Erhoehung des C/N-Verhaeltnisses zurueckzufuehren. Erhoehung der Lichtintensitaet oder suboptimale Stickstoffversorgung fuehren zu vergleichbaren Ergebnissen. In der derzeitigen Antragsphase sollen vornehmlich drei Schwerpunkte bearbeitet werden. In allen bisherigen Untersuchungen wurde ein Anstieg AGPaseS-spezifischer Transkripte unter Hoch- CO2 beobachtet. Dieser Anstieg ist unabhaengig von der Staerkeakkumulation aber abhaengig vom C-Metabolismus. Zur Identifizierung moeglicher Signalgeber fuer die CO2-modulierte AGPaseS-Expression sollen transgene Pflanzen ausgenutzt werden, in denen die Synthese einzelner Metabolite vermindert ist. Im zweiten Teil soll der Zusammenhang zwischen erhoehter (CO2), der (GABA) und der Expression der ACC-Oxidase untersucht werden. Zur Ueberpruefung der Hypothese, dass bei erhoehter (CO2) eine Akkumulation von Ethylen auftritt, soll die (ACC) mittels HPLC in Blattscheiben bestimmt werden. In begleitenden Experimenten sollen transgene Pflanzen, die eine ACC-Oxidase spezifische-antisense RNA exprimieren, unter erhoehter (CO2) angepflanzt werden und der Einfluss einer verminderten Ethylenbiosynthese auf die Blattalterung und die Genexpression studiert werden. Im dritten Teil soll die Hypothese: Erhoehung der atmosphaerischen (CO2) fuehrt zu einer beschleunigten Seneszenz, geprueft werden. Hierzu stehen uns Pflanzen zur Verfuegung, die das GUS-Reportergen unter Kontrolle eines Seneszenz-spezifischen Promotors (SAG12; Gan und Amasino 1995) exprimieren, d.h. die Hoehe der GUS-Aktivitaet kann als Indikator fuer den Seneszenszustand des untersuchten Gewebes eingesetzt werden. Eine zweite Gruppe transgener Pflanzen exprimiert ein bakterielles Isopentenyltransferase (ipt) Gen unter Kontrolle des SAG12 Promotors. Expression des ipt Gens fuehrt zur Bildung von Cytokinin und damit zu einer Aufhebung der Seneszenz. Durch die Wahl des Promotors findet eine Autoregulation der Cytokininbildung statt, sodass negative Effekte zu hoher Phytohormonkonzentrationen nicht auftreten. Untersuchung dieser Pflanzen unter Hoch- CO2 sollte die einmalige Chance bieten Seneszenz- von CO2-induzierten Ereignissen zu unterscheiden. Neben den drei Hauptgebieten soll der Einfluss der Stickstoffversorgung auf CO2-vermittelte Seneszenzerscheinungen und die Auswirkung erhoehter (CO2) auf Resistenzeigenschaften von Tabakpflanzen untersucht werden.