Погрешность оценки высоты максимума слоя F2 в автоматических системах обработки ионограмм вертикального радиозондирования ионосферы в условиях низкой солнечной активности

Погрешность оценки высоты максимума слоя F2 в автоматических системах обработки ионограмм вертикального радиозондирования ионосферы в условиях низкой солнечной активности
Номер: 27 Год: 2020 Страницы: 22-34

УДК: 550.388.1

EDN: RNTPTO

Автор(ы):

Крашенинников Игорь Васильевич¹ e-mail: krash@izmiran.ru Лещенко Людмила Николаевна² e-mail: givi@izmiran.ru

Учреждения:
1 - Институт прикладной геофизики им акад. Е.К. Федорова, г. Москва, Россия
2 - ИЗМИРАН, г. Москва, Россия

Аннотация:
Анализируются погрешности в оценке параметров главного ионосферного максимума ? foF2 и hmF2 автоматизированными системами обработки данных вертикального радиозондирования ионосферы на ст. ИЗМИРАН в 2018 г ? году низкой солнечной активности. Исследовались результаты работы двух наиболее распространенных в мировой практике обсерваторских наблюдений состояния ионосферы программ: Artist 5 в составе ионозонда DPS-4 и Autoscala, адаптированной для ионозонда ?Парус-А?. В качестве эталона для сравнения результатов использовалась независимая система операторской обработки ионограмм на ионозонде ?Парус-А?. Оба ионозонда работают на ст. ИЗМИРАН с временным разнесением сеансов зондирования в 1 минуту. Показано, что программа Artist дает систематическое отрицательное отклонение в высоте максимума слоя F2, особенно сильно выраженное в локально полуденное время и существенно зависящее от сезона года. Статистические значения отклонений оценок высоты максимума слоя F2 ионосферы близки к результатам с данными радара некогерентного рассеяния в Millston Hill.

Ключевые слова: ионосфера, ионограмма ВЗ, высота слоя F2, ионозонд, распознавание ионограмм

Сведения об источниках финансирования: -

Скачать текст Ссылка на цитирование Ссылка на Elibrary

1. Galkin I. A., Khmyrov G. M., Kozlov A. V., Reinisch B. W., Huang X. and Paznukhov V. V. The ARTIST 5//Radio Sounding and Plasma Physics, AIP Proceedings, 974, 2008. 2. Pezzopane, M. and Scotto C. Software for the automatic scaling of critical frequency foF2 and MUF(3000)F2 from ionograms applied at the Ionospheric Observatory of Gibilmanna // Ann. Geophys. Italy, 47(6), P. 1783–1790, 2004. 3. Pezzopane, M., Scotto, C., Tomasik, Ł. et al. Autoscala: an aid for different ionosondes // Acta Geophys. 58, P. 513–526, https://doi.org/10.2478/s11600-009-0038-1, 2010. 4. Pezzopane, M., C. Scotto. Automatic scaling of critical frequency foF2 and MUF(3000)F2: A comparison between Autoscala and ARTIST 4.5 on Rome data // Radio Sci., 42, RS4003, doi:10.1029/2006RS003581, 2007 5. Chen C. F., Reinisch B. W., Scali J. L. et al. The accuracy of ionogram-derived N(h) profiles // Adv Space Res, V. 14, No. 12, P. 43-46, 1994. 6. Гивишвили Г. В., Лещенко Л. Н. Сетевой ионозонд ПАРУС-А: опыт эксплуатации//Системный мониторинг ионосферы — М.: ФИЗМАТЛИТ, 416 с., ISBN 978-5-9221-1878-1, 2019. 7. Krasheninnikov I., Pezzopane M., Scotto C. Application of Autoscala to ionograms recorded by the AIS-Parus ionosonde // Computer & Geosciences, V 36, P. 628-635, 2010. 8. Панченко В. А. Ионозонд DPS-4. Десять лет в ИЗМИРАН // Системный мониторинг ионосферы — М.: ФИЗМАТЛИТ, 416 с., ISBN 978-5-9221-1878-1, 2019. 9. Scotto C. Electron density profile calculation technique for Autoscala ionogram analysis // Advances in Space Research, V. 44, No. 6, P. 756-766, 2009. 10. Reinisch B. W., Huang X. Automatic calculation of electron density profiles from digital ionograms. Processing of bottomside ionograms // Radio Sci. V.18, P. 477-492, 1983. 11. Titheridge J. E. The real height of ionograms: a generalized formulating // Radio Science. V. 23, No. 5, P. 831-849, 1988. 12. Руководство URSI по интерпретации и обработке ионограмм. Перевод с англ. второго издания «URSI Handbook of Ionogram Interpretation and Reduction» под ред. Н.В. Медниковой. М.: Наука, 342 с., 1978. 13. Дэвис К. Радиоволны в ионосфере. М.: Мир, 502 с., 1973. 14. Bilitza D., Altadill D., Truhlik V., Shubin V., Galkin I., Reinisch B., Huang X. International Reference Ionosphere 2016: From ionospheric climate to real-time weather predictions // Space Weather, V.15, P. 418–429, doi:10.1002/2016SW00159, 2017. 15. Деминов М. Г., Михайлов А. В., Михайлов В. В., Шубин В. Н., Цибуля К. Г. Ионосферное моделирование и прогнозирование//Системный мониторинг ионосферы — М.: ФИЗМАТЛИТ, 416с., ISBN 978-5-9221-1878-1, 2019. 16. Шубин В. Н., Деминов М. Г. Глобальная динамическая модель критической частоты F2-слоя ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия, Т. 59, № 4, С. 461–473, 2019. 17. Шубин В. Н. Частное сообщение, 2020. 18. Крашенинников И. В., Павлова Н. М., Ситнов Ю. С. Модель IRI в задаче прогнозирования ионосферного прохождения радиоволн в условиях высокой солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия, Т. 57, № 6, С. 774-782, 2017.

Ссылка на XML

Error in estimation of the F2 layer peak height in automatic systems for processing ionograms of vertical radio sounding of the ionosphere under low solar activity
Number: 27 Year: 2020 Pages: 22-34

Krasheninnikov Igor Vasilyevich¹ e-mail: krash@izmiran.ru Leshchenko Lyudmila Nikolaevna² e-mail: givi@izmiran.ru

Institutions:
1 - E.K. Fedorov Institute of Applied Geophysics, Moscow, Russia
2 - IZMIRAN, Moscow, Russia

Abstract
Errors and reliability in estimating the main ionospheric peak parameters ? foF2 and hmF2 by automated systems for processing vertical radio sounding data of the ionosphere at st. IZMIRAN in 2018 ? the year of low solar activity are estimated. Were analyzed results of the two most widespread programs in observatory observations of the ionosphere in the world practice: Artist 5 as part of the DPS-4 ionosonde and Autoscala, adapted for the Parus-A ionosonde. Independent system of operator processing of VI ionograms on the Parus-A ionosonde was used as a reference for comparing the results. Both ionosondes operate with one minute spacing of sounding sessions. It was shown that the Artist program gives a systematic negative deviation in the height of the F2 layer peak, which is especially pronounced at the local noon time and significantly depends on the season. The statistical values of the deviations are principally similar to the results based on the incoherent scatter radar at Millston Hill. In the Autoscala case this effect is expressed considerably weaker. Common reliability for the systems DPS-Artist and Parus-Autoscala is practically the same.

Keywords: ionosphere, vi ionogram, F2 layer peak height, ionosonde, ionogram scaling

Information about sources of financing: -