国际参考电离层IRI—90与中国实测电离层月平均电子密度剖面形…

将太阳活动峰年期间中国４个电离层站垂直探测得到的月平均电子浓度剖面与国际参考电离层ＩＲＩ－９０进行了系统的比较，结果表明国际参考电离层所计算的峰下电子含量（或峰下半厚）总体来说偏大，一天中白天符合较好，晚上较差，对中纬台站较好，对低纬台站较差。     

电离层周日变化对解算GPS硬件延迟稳定性的影响

针对电离层周日变化特征分析了其可能对SCORE方法估算的硬件延迟稳定性的影响. 利用BJFS以及XIAM台站的GPS观测数据, 解算了位于太阳活动高年(2001年)和太阳活动低年(2009年)的卫星硬件延迟并分析了估算的硬件延迟的稳定性. 研究发现, 电离层周日变化对估算的硬件延迟稳定性具有一定影响, 但是利用不同台站所得到的卫星硬件延迟稳定性在昼夜不同时间上的解算结果存在一定差异. 电离层周日变化对利用 BJFS台站数据解算的硬件延迟稳定性日夜差异较为明显, 在太阳活动高年利用XIAM 台站数据解算的硬件延迟日夜稳定性差异不很明显, 由于XIAM台站处于电离层赤道异常峰附近, 夜间电离层变化很大, 因此对比中纬度地区, 电离层周日变化对赤道异常峰附近地区硬件延迟稳定性解算结果的影响相对较小, 但在太阳活动低年, 其影响仍较为显著.      

用实测电离层电子含量检验国际参考电离层模式

本文用1978-1979年在西安测量的电离层电子含量与由国际参考电离层模式计算的结果相比较。指出后者在春季显着偏低。这是模式中F₂层峰以上部分电子密度偏低所致。      

短波射线追踪技术中的电离层混合建模方法

在国际参考电离层模型和多层准抛物模型的基础上,提出了一种混合应用两种模型进行电离层建模的新方法.利用射线追踪技术,分别对混合模型和传统国际参考电离层模型下短波射线在电离层中的轨迹进行了仿真,得到了电波群路径.通过与实测电波群路径的对比,结果表明:对中国中纬度地区在电离层混合模型下的射线追踪精度优于传统国际参考电离层模型下的射线追踪精度,同时混合建模方法降低了多层准抛物模型对输入条件的要求,扩展了多层准抛物模型在射线追踪技术中的应用范围.     

2009年7月22日日全食期间电离层总电子含量变化研究

利用中国区域内五个GPS台站(一个台站处于日全食区域、四个台站处于日偏食区域)观测数据, 研究2009年7月22日日全食期间电离层总电子含量(TEC)的变化, 结果表明, 日全食期间, 电离层TEC值经历了下降和恢复的过程, 最小TEC相对于最大食偏的时间延迟约为1～10min; 台站测得最小TEC的星下点(IPP)越靠近日全食带TEC下降量越大, 在日食期间武汉站(114.35°E, 30.53°N) TEC相对于各参考日期的TEC, 其平均下降量最大, 达到4.58TECU.      

夏季强对流活动对东亚低纬电离层不规则体影响的事件分析

利用海南台站和东南亚地区的多种地基和天基观测手段,对2014年7月28日夜间观测到的东亚低纬F区不规则体事件的时空变化及其物理过程进行分析。结果表明,海南台站观测到了罕见的长时间持续的F区电离层不规则体,不同手段观测到的电离层不规则体存在明显的形态差异。不同台站观测到的电离层不规则体活动存在明显的差异。海南台站经度区南北异常峰附近的TEC起伏活动在日落后至午夜附近明显增强,在午夜后明显减弱。C/NOFS卫星轨迹午夜后逐渐接近于磁赤道,且处于较低高度上,几乎总会观测到弱等离子体扰动/泡的发生,与该区域地基观测的弱电离层不规则体活动存在明显的联系。SWARM卫星在黎明海南台站附近经度区仍观测到较强的赤道异常双峰结构,且西侧异常峰区附近仍存在明显的等离子体密度耗空/泡结构。海南台站西侧磁赤道区附近（中南半岛）强对流活动（MCC）激发的重力波种子扰动对东亚低纬区等离子体泡及准周期结构的产生发挥了重要作用。      

电离层虚高的高精度测量与分析

为了提高电离层虚高测量精度,介绍了利用电离层回波相位实现高精度虚高测量的方法,并以CADI(Canadian Advanced Digital Ionosonde)电离层数字测高仪为研究平台,进行组合脉冲控制和回波相位测量分析,开展了一系列虚高测量实验,并与传统的利用回波时间延迟的虚高测量方法进行了分析比较.实验结果表明,基于回波相位的测量分析方法与回波时延测量分析方法相比,其虚高测量精度高一个量级以上,这对精确反演电离层峰下电子浓度剖面及研究电离层精细结构具有重要意义.      

基于BP神经网络技术的电离层VTEC融合

随着电离层探测技术的不断发展,电离层观测资料也越来越多,只使用单一的观测资料会出现电离层反演精度不高的问题。为了提高电离层的反演精度,使用BP神经网络技术将地基反演和国际参考电离层(international reference ionosphere,IRI)模型的垂直总电子含量（vertical total electron content,VTEC）数据进行有效融合。在温带地区\[35°(N)~45°(N),60°(E)~80°(E)\]进行电离层反演试验,结果表明基于BP神经网络技术的电离层数据融合和地基反演获得的电离层VTEC精度都比较高,但是基于BP神经网络的电离层数据融合反演精度比地基反演更高,所以基于BP神经网络技术的数据融合能够提高电离层的反演精度。     

1993年9月12—14日磁暴期间磁层—电离层耦合分析

采用具有明确物理意义的多个地磁指数，以及地面台站链观测的地磁和电离层参数，对一次典型磁暴期内从极光区到赤道附近电离层电流、电场演化发展的耦合过程作了具体分析．结果表明，地磁指数和观测参数能较好地说明磁层－电离层耦合理论结果的主要特征．     

用GPS 观测研究电离层TEC 水平梯度

双频GPS 用户能自动修正电离层总电子含量(TEC) 引起的延时误差, 但是对于电离层中的不规则体造成的信号闪烁而引起的误差则不能消除. 即使是差分GPS 系统, 电离层误差仍然是其主要的误差源, 其中电离层TEC 梯度将会影响到系统的定位精度和性能. 本文用GPS 方法研究了电离层TEC 的水平梯度问题, 用处于赤道异常区NTUS 台站的GPS 观测数据作了具体计算. 结果表明, 在日落以后到子夜前后电离层垂直TEC 出现了大的涨落, 电离层中的不规则体导致L 波段信号强的闪烁, 同时还伴随着大而快速变化的电离层~TEC 水平梯度. 对比发现, ROTI指数、电离层TEC 水平梯度和电离层垂直TEC 三者之间有很好的对应关系, 它们的变化特征均由电离层中的不规则体引起. 我们认为研究电离层闪烁, 特别是在缺乏S4指数时, 电离层TEC 梯度也可以作为一个重要的可选参数.      

IRI-90及其与中国电离层资料f_0F_2的比较

本文介绍了国际参考电离层IRI-90版中新增的内容,比较了它与IRI-86的主要差别。与我国电离层临频数据的统计分析表明,新版本对我国地区的适用程度有了改进。     

Validation of the STORM model in IRI-2001 at a high latitude station

The International Reference Ionosphere IRI-2001 model contains geomagnetic activity dependence based on an empirical storm time ionospheric correction (STORM model). An extensive validation of the STORM model for the middle latitude region has been performed. In this paper the ability of the STORM model to predict foF2 values at high latitudes is analyzed. For this, ionosonde data obtained at Base Gral. San Martin (68.1°S, 293°E) are compared with those obtained by the IRI-2001 model with or without storm correction during four geomagnetic storms that occurred in 2000 (Rz₁₂ = 117) and 2001 (Rz₁₂ = 111). The results show that predicted values with the STORM model follow the behaviour of foF2 experimental data better than without the STORM model. The relative deviation between measured and predicted foF2 reaches values of up to 24% and 43% with and without the STORM model in IRI-2001, during the main phase of the storms. In order to explain increases of electron density that occurred prior to the storm onset and also decreases of electron density observed during the first part of the recovery of the storm, possible physical mechanisms are discussed.     

低纬地区夜间电离层底部电子浓度与磁扰的关系

本文利用100kHz的低频无线电波资料,计算分析了1986—1987年期间,几种不同磁扰情况下,低纬地区夜间电离层中100km以下区域积分电子浓度及其变化的起因.结果表明:该区域电子浓度的变化与地磁扰动关系密切.在磁静日期间,其值较小,且随磁扰而变化,但比磁扰滞后1到2天.在磁暴后,其值较大,会出现几次剧烈起伏.该区域积分电子浓度的起伏可大于一个量级.沉降电子产生的动致辐射可能是引起该区域电子浓度变化的主要原因之      

中纬度观测的电离层F区经度效应及其模式计算

利用1956—1994年期间分别在长春和乌鲁木齐两观测站上观测的f0F2和f0F1月中值,定量分析了两站上观测的经度效应,讨论了产生两站上经度效应的可能物理机制,并与国际参考电离层模式的结果进行了比较．     

Global validation of IRI TEC for high and medium solar activity conditions

The IRI model offers a choice of options for the computation of the electron density profile and electron content (TEC). Recently new options for the topside electron density profile have been developed, which have a strong impact on TEC. Therefore it is important to test massively the IRI and the new options with experimental data. A large number of permanent stations record dual frequency GPS data from which it is possible to obtain TEC values. Thirty-one worldwide distributed stations have been selected to investigate the capabilities of the IRI to reproduce experimental TEC. Data for years 2000 (high solar activity) and 2004 (medium solar activity) have been analyzed computing modeled values with the IRI-2001 and the IRI-2007-NeQuick topside options. It is found that IRI-2007-NeQuick option generally improves the estimate of the slant TEC, especially in the case of high latitudes stations during high solar activity.     

我国电离层基本参量与国际参考模式的比较

本文利用我国满洲里、北京、武昌、重庆和广州等台站电离层观测记录,对各层临界频率的实测值(月中值)与IRI-86的计算值进行了分析比较.|发现两者存在着显著而系统的偏离.E层和F₁层偏离较小F₂层偏离较大,其相对值有时超过60%.总的来说,f₀F₂的相对偏离:夜间大,白天小冬季大,夏季小太阳活动低年大,高年小随着纬度降低偏离增大模式值普遍大于实测值.      

Comparison of peak characteristics of F2 ionospheric layer over Tehran region at a low solar activity period with IRI-2001 and IRI-2007 models predictions

In the present work values of peak electron density (NmF2) and height of F2 ionospheric layer (hmF2) over Tehran region at a low solar activity period are compared with the predictions of the International Reference Ionosphere models (IRI-2001 and IRI-2007). Data measured by a digital ionosonde at the ionospheric station of the Institute of Geophysics, University of Tehran from July 2006 to June 2007 are used to perform the calculations. Formulations proposed by  and  are utilized to calculate the hmF2. The International Union of Radio Science (URSI) and International Radio Consultative Committee (CCIR) options are employed to run the IRI-2001 and IRI-2007 models. Results show that both IRI-2007 and IRI-2001 can successfully predict the NmF2 and hmF2 over Tehran region. In addition, the study shows that predictions of IRI-2007 model with CCIR coefficient has closer values to the observations. Furthermore, it is found that the monthly average of the percentage deviation between the IRI models predictions and the values of hmF2 and NmF2 parameters are less than 10% and 21%, respectively.     

一种电离层垂直剖面物理模型及其与IRI-90模型的比较

在80-500km范围内考虑了3种中性成份的4种离子,从严格的电子和离子密度连续方程出发,对中性风和扩散效应进行了全面、连续的考虑,由此建立了一种电离层的物理模式;在此模式的基础上针对北京地区分别对太阳活动低年(F_10.7=60)、高年(F_10.7=300)的春(DOY=90)、夏(DOY=180)、秋(DOY=270)、冬(DOY=365)进行计算,并将所得结果与IRI-90进行了比较.结果表明: E层为典型的Chapman层: E-F谷区深度一般为0.2-0.5之间,比IRI要深;F₁缘在太阳活动低年的四季都出现,其中夏天最明显,已形成了一个F₁层,冬天最不明显,仅表现为一个轻微的凸缘,在太阳活动高年只有夏天出现了F₁凸缘,这与现有理论相符合,而IRI-90较少出现明显的F₁缘;F₂层的电子密度是活动高年比低年大,平均冬天比夏天大,这与观测结果也基本符合.      

满州里上空电离层之平均特性及暴时特性

本文对1983年满州里(磁纬38.07°)的测高仪资料和子午仪卫星资料进行了处理.前者主要是对F₂层临界频率f₀F₂,而后者是对微分多普勒的总含量N_T进行分析.得到满州里上空电离层之平均特性,以及磁暴期间电离层的一些异常变化.结果发现,满州里电离层的平均特性具有典型的季节异常,且f₀F₂和N_T的变化呈现较好的一致性.满州里上空电离层的扰动大都发生在两分点季和冬季,且正相大多发生在冬季,双相大多发生在两分点季,负相大多发生在夏季和两分点季.得出1983年满州里暴时N_T和f₀F₂相对于月中值偏移量的均方根值δN_T和δf₀F₂都与磁Ap指数均方根值δAp之间存在一元线性相关.      

A comparison of ionosonde measured foF2 and IRI-2016 predictions over China

A comparison of the ionospheric F-region critical frequency (foF2) between ionosonde measurements and IRI-2016 predictions is studied over China during the period from January 2008 to October 2016. Four stations are selected, and the latitude coverage starts at 49.4°N and ends at 23.2°N with a sequential latitude interval of about 10°, the corresponding geomagnetic latitudes are from 39.5°N to 13.2°N. The results show that the variability of the observed foF2 versus latitudes, seasons, local time and levels of solar activity could be well reproduced by IRI-2016. However, the daily lowest value of foF2 from the IRI-2016 prediction occurs earlier than that from the ionosonde. Around the sunrise, the IRI-2016 prediction shows a very sharp rise and grows much faster than the observed foF2 in every month. The foF2 difference between the two options (URSI and CCIR) in IRI-2016 increases as the F10.7 index decreases. During 2008–2009, the annual average deviations of URSI and CCIR range from ?5% to ?10% and from 5% to ?5%, respectively. Generally, the CCIR performs better than URSI during postsunset under low solar activity or in Equatorial Ionization Anomaly (EIA) region over China, while it shows no large difference in performance with URSI in other locations or for other time.