ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ М.Г. Дёминов ИЗМИРАН Москва, ИКИ РАН Рекомендации ITU-R Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the International Telecommunications Union) дает.
Download ReportTranscript ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ М.Г. Дёминов ИЗМИРАН Москва, ИКИ РАН Рекомендации ITU-R Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the International Telecommunications Union) дает.
Slide 1
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 2
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 3
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 4
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 5
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 6
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 7
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 8
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 9
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 10
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 11
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 12
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 2
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 3
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 4
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 5
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 6
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 7
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 8
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 9
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 10
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 11
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.
Slide 12
ВЫБОР ИНДЕКСА СОЛНЕЧНОЙ
АКТИВНОСТИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО
ПРОГНОЗА ИОНОСФЕРЫ
М.Г. Дёминов
ИЗМИРАН
Москва, ИКИ РАН
2015
Рекомендации ITU-R
Международная организация ITU-R (Radio Communication Sector of the
International Telecommunications Union) дает рекомендации по выбору моделей
ионосферы и индексов солнечной активности для этих моделей.
ITU-R рекомендует для долгосрочного прогноза ионосферы:
- использовать международную модель IRI или модель NeQuick;
- использовать в качестве индексов солнечной активности (как входных
параметров этих моделей, которые прогнозируются) :
R12 – скользящее среднее за 12 месяцев (центрированное на данный месяц)
значение относительного числа солнечных пятен,
F12 – скользящая средняя за 12 месяцев (центрированная на данный месяц)
величина потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см (F107 в
единицах измерения этого потока).
При этом ITU-R рекомендует использовать (утверждена в 1963 году и
действует по настоящее время):
R12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foF2,
F12 как предпочтительный индекс для прогноза месячных медиан foE и foF1.
Тем не менее, принято, что связь между этими индексами
F12 = 63.7 + 0.728 R12 + 0.00089 (R12)2 или RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99
достаточно точно выполнена. Поэтому в рекомендациях ITU-R отмечено, что по
существу оба эти индекса будут приводить к эквивалентным по точности
значениям медиан foF2.
Цель работы
Индексы R12 и F12 будут приводить к эквивалентным по точности значениям
медиан foF2, если индексы R12 и RF12 практически совпадают. Данные
измерений показали, что индексы R12 и RF12 действительно слабо отличались
до примерно 2000 г., и стали отчетливо различными после этого времени.
Целью данной работы был выбор предпочтительного индекса солнечной
активности (R12 или RF12) для долгосрочного прогноза foF2 на основе
сопоставления этих индексов с так называемым
ионосферным
индексом T12, который разработан прогностическим центром
Австралии, на основе анализа данных медиан foF2 глобальной сети
ионосферных станций.
Для медиан foF2 индекс T12 точнее индексов R12 и RF12, поскольку T12
основан на данных измерений этих медиан foF2.
Caruana J. The IPS monthly T index // Solar-Terrestrial Prediction: Proc.
Workshop at Leura, Australia (October 16-20, 1989), 1990. V.2. P. 257-263.
Ранее на основе других оценок было получено, что:
Поток солнечного радиоизлучения F107 является более точной, чем
относительное число солнечных пятен Ri, характеристикой крайнего
ультрафиолетового (EUV) излучения Солнца:
Lukianova R., Mursula K. Changed relation between sunspot numbers, solar
UV/EUV radiation and TSI during the declining phase of solar cycle 23 // J.
Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 235–240.
Wintoft P. The variability of solar EUV: A multiscale comparison between
sunspot number, 10.7 cm flux, LASP MgII index, and SOHO/SEM EUV flux //
J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2011. V. 73. P. 1708–1714
Mielich J., Bremer J. Long-term trends in the ionopheric F2 region with
different solar activity indices // Ann. Geophys. 2013. V. 31. P. 291–303.
Индекс F107 недостаточно точен для периодов продолжительного
солнечного минимума:
Chen, Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux
during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. 2011 V. 116,
A04304, doi:10.1029/2010JA016301.
Luhr H., Xiong C. IRI-2007 model overestimates electron density during the
23/24 solar minimum // Geophys. Res. Lett., 2010. V. 37, L23101,
doi:10.1029/2010GL045430.
Model JB2008
Bowman B.R., Tobiska W.K., Marcos F.A., Huang C.Y., Lin C.S., Burke W.J.
A new empirical thermospheric density model JB2008 using new solar and
geomagnetic indices //AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and
Exhibit, Honolulu, Hawaii. – 2008.
В модели JB2008 используется индекс
Fs = Fm W + Sm (1 – W) ,
где W = (Fm/240)1/4
для описания зависимости средних изменений температуры и
плотности термосферы от солнечной активности.
Fm – среднее за 81 день значение потока солнечного
радиоизлучения на длине волны 10.7 см (F107),
Sm – среднее за 81 день значение потока солнечного излучения
на 26-34 нм (приведенное к шкале F107),
Вклад Sm в Fs становится заметным только при низкой
солнечной активности.
Солнечные индексы активности
Рис. 1. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные индексы с учетом насыщения (рекомендация ITU_R):
если R12 Rmax , то R12 = Rmax , Rmax = 150 или 160
если RF12 Rmax , то RF12= Rmax , Rmax = 150 или 160
Рис. 2. Индексы солнечной активности R12 и RF12 (красная и синяя линии) в
интервале 1948-2013 гг. Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1948-2013 гг.
Цифры – номера солнечных циклов.
Солнечные и ионосферный индексы активности
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Солнечные и ионосферный индексы активности
при дополнительном условии: RF12 = 0, если RF12 < 10.
Рис. 1. Солнечные (R12 и RF12 , красная и синяя линии) и ионосферный (T12,
черная линия) индексы активности в интервале 1996-2013 гг.
Средние квадратические отклонения солнечных индексов R12
и RF12 от ионосферного индекса T12 для 19-23 солнечных циклов
и неполный 24 цикл.
Солнечные циклы
(R12, T12)
(RF12, T12)
19 (04.1954-10.1964)
5.1
5.4
20 (10.1964-06.1976)
5.0
2.9
21 (06.1976-09.1986)
5.0
4.6
22 (09.1986-05.1996)
5.9
6.1
23 (05.1996-12.2008)
12.8
4.8
24 (12.2008-12.2013)
9.7
4.4
Выводы
На основе сопоставления солнечных и ионосферных
индексов солнечной активности получено, что
поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см
(F12) является более точным, чем относительное число
солнечных пятен (R12), индексом солнечной
активности для долгосрочного прогноза медианы foF2,
если дополнительно учесть условие:
RF12 = 0, если RF12 < 10 ,
где
RF12 = 33.52 (85.17 + F12)1/2 – 408.99.
Это означает, что должна быть пересмотрена
рекомендация ITU_R о предпочтительности индекса
R12 для долгосрочного прогноза медианы foF2.