IRI2016模型的TEC预测能力分析

为了研究IRI2016模型对于总电子含量(TEC)的预测能力,该文利用IRI2016模型计算的TEC数据与GPS-TEC、CODETEC数据,分别从单站、全球和区域(高、中、低纬度)的角度对IRI2016模型预测TEC的能力进行了分析.首先,选取2004-2018年中的偶数年作为对比年份,在全球范围内选取5个代表性的测站,分别是位于高纬度的Nril站、Palm站,中纬度的Cedu站、Yssk站和低纬度的Bogt站,比较了 IRI2016模型和GPS-TEC实测数据;然后,在4个测试年中,将IRI2016模型在四至点上的全球TEC预报图和对应的CODE TEC图进行了对比,并分别将高、中、低纬度地区的数据结果提取出来,绘制出CODETEC与IRI2016模型差值的分布直方图.结果表明:从单站、全球和中高纬度区域的角度分析,IRI2016模型表现较好.但模型描述的全球TEC分布较粗略,灵活性不高,并且在低纬度区域范围内,模型数据与CODE TEC差值的均方根值较大,模型表现较差.     

太阳黑子数对电离层总电子含量的影响

针对太阳活动影响电离层变化的问题,该文利用2000年到2020年太阳黑子数和IGS组织提供的全球电离层总电子含量(TEC)格网数据,借助数理统计、相关系数及时间序列等方法,研究了太阳黑子数与电离层TEC之间的关系.实验结果表明:①两者之间的相关性具有分段变化的性质,分段变化由太阳黑子数的临界点L决定,因此确定了太阳黑子数与TEC日均值相关性的分段函数,并给出了太阳黑子数临界点L;②太阳黑子数的变化会引起电离层TEC值的变化,而这个变化具有1～3 d的滞后性,其中电离层TEC日均值滞后于太阳黑子数2d最为明显;③太阳黑子数和电离层TEC值具有明显的相关性,但太阳黑子数与电离层TEC值之间年相关性强弱不均.     

一种适合MSNA区域的单站TEC经验模型:以ohi3站为例

中纬度夏季夜间异常(midlatitude summer nighttime anomaly,MSNA)区域内的总电子含量(total electron content,TEC)的日变特性存在季节性差异,能否有效描述MSNA的特征是检验电离层TEC经验模型精度的关键指标之一。针对MSNA现象,提出了一种适合MSNA区域的单站电离层TEC经验模型,命名为SSM-T2(single station model type2)模型;以位于MSNA区域内的南极半岛上的奥伊金斯站(ohi3)为例,验证了该模型的有效性。SSM-T2模型由3部分组成,分别是TEC日变化分量、季节变化分量和随太阳活动分量,模型中的系数由非线性最小二乘拟合得到。在南极半岛的ohi3站上,模型拟合测试结果表明,SSM-T2-ohi3模型与建模数据GPS-TEC拟合得很好,较好地描述了MSNA现象。通过模型对比分析发现,在外推时间点上,SSM-T2-ohi3与CODE GIMs、SSM-month模型符合得很好,能有效描述MSNA的特征,具有较好的预测能力,且总体上优于IRI2016模型。