1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геомагнетизм и аэрономия
  4. T. 63, № 6, 2023

Геомагнетизм и аэрономия, 2023, T. 63, № 6, стр. 815-821

Индекс солнечной активности для критической частоты E-слоя

М. Г. Деминов 1, *, В. И. Бадин 1, Р. Г. Деминов 2, Е. В. Непомнящая 1

1 Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН)
Троицк, Москва, Россия

2 Казанский федеральный университет
Казань, Россия

* E-mail: deminov@izmiran.ru

Поступила в редакцию 06.04.2023
После доработки 17.05.2023
Принята к публикации 03.08.2023

Аннотация

Индекс P = (F1 + F81)/2 является оптимальным индексом солнечной активности для критической частоты E-слоя foE, где F1 и F81 – поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см в данный день и среднее за 81 день значение этого потока, центрированное на данный день. Поэтому для вычисления F81 в данный день необходимо знание F1 не только в этот и предыдущие дни, но и на 40 дней вперед. Вместо индекса F81 в задачах краткосрочного прогноза этого индекса может быть использован F(27, 81) – средневзвешенный индекс солнечной активности с характерным временем 27 дней за данный и предыдущие 80 дней. Поэтому для вычисления индекса F(27, 81) достаточно знания F1 в данный день и предыдущие дни. В данной работе представлены первые оценки эффективности такой замены для foE. Для этого проанализированы изменения точности расчетов foE при замене индекса P на P * = (F1 + F(27, 81))/2 в эмпирических моделях, построенных по данным foE ионосферных станций в дневные часы на средних и субавроральных широтах за 1959–1995 гг. Получено, что индексы P и P * практически эквиваленты для вычисления foE по построенным эмпирическим моделям на этих широтах: разница коэффициентов вариации для foE не превышает 0.3% в каждый из сезонов на разных фазах солнечных циклов. Следовательно, индекс P * может быть рекомендован для использования в задачах краткосрочного прогноза foE, поскольку он основан на индексах F1 за данный и предыдущие дни в отличие от индекса P, для вычисления которого необходим прогноз F1 на 40 дней вперед.

Список литературы

  1. – Антонова Л.А., Иванов-Холодный Г.С., Чертопруд В.Е. Аэрономия слоя E (учет вариаций УФ-излучения и геомагнитных возмущений). М.: Янус, 168 с. 1996.

  2. – Гальперин Ю.И., Сивцева Л.Д., Филиппов В.М., Халипов В.Л. Субавроральная верхняя ионосфера. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 192 с. 1990.

  3. – Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высш. шк., 479 с. 2003.

  4. – Деминов М.Г., Михайлов А.В., Михайлов В.В., Шубин В.Н., Цыбуля К.Г. Ионосферное моделирование и прогнозирование / Системный мониторинг ионосферы. Сб. науч. тр. (Ред. Н.Г. Котонаева). М.: ФИЗМАТЛИТ. С. 286−343. 2019.

  5. – Деминов М.Г. Индекс солнечной активности для критической частоты E-слоя на средних широтах // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 62. № 2. С. 206−210. 2022а. https://doi.org/10.31857/S0016794022020055

  6. – Деминов М.Г. Эффективный индекс солнечной активности для краткосрочного прогноза среднего индекса этой активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 62. № 3. С. 302–306. 2022б. https://doi.org/10.31857/S0016794022030051

  7. – Деминов М.Г., Рогов Д.Д. Индекс солнечной активности для критической частоты E-слоя на субавроральных широтах // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 62. № 5. С. 627– 634. 2022. https://doi.org/10.31857/S0016794022050042

  8. – Нусинов А.А. Детерминированная модель среднеширотного и экваториального E-слоя (описание и сравнительные характеристики точности) // Ионосферные исслед. № 44. С. 94–99. 1988.

  9. – Bilitza D. IRI the international standard for the ionosphere // Adv. Radio Sci. V. 16. P. 1–11. 2018. https://doi.org/10.5194/ars-16-1-2018

  10. – Kouris S.S., Muggleton L.M. Diurnal variation in the E-layer ionization // J. Atmos. Terr. Phys. V. 35. P. 133–139. 1973a. https://doi.org/10.1016/0021-9169(73)90221-3

  11. – Kouris S.S., Muggleton L.M. World morphology of the Appleton E-layer seasonal anomaly // J. Atmos. Terr. Phys. V. 35. 141–151. 1973b. https://doi.org/10.1016/0021-9169(73)90222-5

  12. – Nava B., Coisson P., Radicella S.M. A new version of the NeQuick ionosphere electron density model // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 70. P. 1856–1862. 2008. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2008.01.015

  13. – Nikolaeva V., Gordeev E. SPAM: Solar spectrum prediction for applications and modeling // Atmosphere. V. 13, 226. 2023. https://doi.org/10.3390/atmos14020226

  14. – Nusinov A.A. Seasonal-latitudinal variations of ionospheric E-layer critical frequencies dependence on solar activity in empirical models // Adv. Space Res. V. 37. P. 433–436. 2006. https://doi.org/10.1016/j.asr.2005.11.017

  15. – Nusinov A.A., Kazachevskaya T.V., Katyushina V.V. Solar extreme and far ultraviolet radiation modeling for aeronomic calculations // Remote Sens. V. 13, 1454. 2021. https://doi.org/10.3390/rs13081454

  16. – Pavlov A.V., Pavlova N.M. Comparison of NmE measured by the boulder ionosonde with model predictions near the spring equinox // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 102. P. 39–47. 2013. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2013.05.006

  17. – Richards P.G., Fennelly J.A., Torr D.G. EUVAC: A solar EUV flux model for aeronomic calculations // J. Geophys. Res. V. 99. P. 8981–8992. 1994. https://doi.org/10.1029/94JA00518

  18. – Richards P.G., Woods T.N., Peterson W.K. HEUVAC: A new high resolution solar EUV proxy model // Adv. Space Res. V. 37. P. 315–322. 2006. https://doi.org/10.1016/j.asr.2005.06.031

  19. – Solomon S.C., Qian L. Solar extreme-ultraviolet irradiance for general circulation models // J. Geophys. Res. V. 110. A10306. 2005. https://doi.org/10.1029/2005JA011160

  20. – Solomon S.C. Numerical models of the E-region ionosphere // Adv. Space Res. V. 37. P. 1031–1037. 2006. https://doi.org/10.1016/j.asr.2005.09.040

  21. – Taylor J.R. An introduction to error analysis. Mill Valley, CA: Univer. Sci. Books, 270 p. 1982.

  22. – Titheridge J.E. Re-modeling the ionospheric E region // Kleinheubacher Berichte. V. 39. P. 687–696. 1996.

  23. – Wrenn G.L. Time-weighted accumulations ap(τ) and Kp(τ) // J. Geophys. Res. V. 92. P. 10125–10129. 1987. https://doi.org/10.1029/JA092iA09p10125

  24. – Yang Z., Ssessanga N., Tran L.T., Bilitza D., Kenpankho P. On improvement in representation of foE in IRI // Adv. Space Res. V. 60. P. 347–356. 2017. https://doi.org/10.1016/j.asr.2016.11.008

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геомагнетизм и аэрономия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал