封面图片:业余无线电爱好者Cathryn Mitchell,M0IBG是英国巴斯大学博士学院的学术主任,最近,因她在层析成象和数据同化方面的开拓性研究获得了2019年Edward Appleton奖章和奖金,该研究揭示了电离层在应对极端空间天气的全新视角。

英国物理学会(IOP)网站上的一份声明解释说:“Mitchell创新了一种全新的地球观测技术,利用医学层析成像对地球电离层进行成像,从而揭示了近地空间环境的动态。她利用全球定位系统卫星信号作为空间天气断层摄影的一个来源,通过一个新的按时间的数学反演算法,为我们提供了响应空间天气风暴的电离层的第一个全球范围的视图。”

该奖项的同名人物Edward Victor Appleton,因1924年证明电离层存在的工作获得了1947年的诺贝尔物理学奖。20世纪20年代初,业余无线电爱好者参加了听力测试,这些测试提供了有关无线电信号如何传播的数据。

根据该奖项的公告,Mitchell的研究“从根本上改变了”对电离层的理解。她收集层析成象的无线电信号的深入实验工作,改变了人们对等离子体密度不规则性与极光之间关系的理解,从而发现了用于导航和同步的卫星信号的破坏性无线电传播效应。该研究有助于提高卫星导航系统的精度和可靠性。

Mitchell拥有自然环境研究协会(NERC)知识交流奖学金,最近还为英国和美国政府机构以及欧洲航天局担任顾问。她是100多篇期刊论文的作者,她的层析成象算法被授权给英国和世界各地的其他研究机构。

IOP的声明称:“她继续开辟新的观测技术,今年完成了有史以来第一次使用的单频地球同步GPS电离层测量。Mitchell在层析成像方面的创新已经跨越了传统学科的边界,现在应用于其他领域,包括医学成像、核成像和宇宙射线μ介子层析成像。”

Edward Appleton奖章和奖金

Edward Appleton奖章和奖金由物理学研究所颁发,主要颁发给那些对研究环境、地球或大气物理学做出杰出贡献的科学家。最初以Charles Chree博士命名,于2008年更名为纪念Edward Victor Appleton。该奖项成立于1941年,2008年更名后,在偶数年颁发。

Edward Victor Appleton

Edward Victor Appleton(1892-1965)毕业于英国剑桥大学圣约翰学院。后担任爱丁堡大学校长。1927年他当选为英国皇家学会会员,1934~1952年任国际无线电科学联盟名誉主席,1941年还被授予爵位。

Appleton取得的主要成就是在大气物理学方面,他利用无线电技术对高层大气进行了系统的探索研究,1924年通过实验证明了高层大气中存在电反射层的假说,并进一步证实在这一反射层之上还存在第二电反射区,后来被称为Appleton层。以后他还与哈特里共同建立了电离层的磁离子理论。第二次世界大战期间,他领导了英国原子弹的研究。1947年,获诺贝尔物理学奖。

今日物语

成功的女人不受欢迎。我认为,在科学领域,女性面临的最大危险是那些不如你优秀的同事。

Christiane Nusslein-Volhard

Christiane Nusslein-Volhard(1942-)德国发育遗传学家,出生于马格德堡。1991年获得拉斯克基础医学研究奖,1995年与Eric F. Wieschaus和Edward B. Lewis共同获得诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们对胚胎发育的遗传控制的研究。