抽象性
西非赤道电离异常站(Ouagadougou和Dakar)三次太阳周期(从20周期到22周期)分析foF2变异性,即从1966年到1998年瓦加杜古和从1971年到1997年达喀尔研究太阳极端紫外辐射水平变化和太阳点数的影响研究显示FOF2和Sunspot数(Rz)高度相关相关系数从20周期下降至21周期从21周期到22周期在瓦加杜古站下降,达喀尔站增加最佳相关系数 0.990 取自达卡尔站季节变异显示3月至9月间非对称峰值月均数据从一个太阳周期向另一个太阳周期显示变异百分数并显示太阳紫外辐射同太阳周期相变异二元变换显示正午通宵顶点除太阳周期最大阶段外双极瓦加杜古站foF2数据显示增减周期相差不大,而达喀尔站数据则显示它,特别是21周期二元变差百分数从太阳最小值条件显示太阳周期21期间两个站所有三个太阳周期都多电离层瓦加杜古站太阳周期增减阶段电离层没有显著变异性,但达喀尔站这两个太阳周期阶段电离层有很大变异性
开工导 言
多电离层研究涉及电离层参数变异一号,2不包括非部门3..此外,一些论文处理电离层数据与国际参考电离层比较问题[4-九九..反之,许多研究调查F2层临界频率变化太阳周期变异和/或地磁活动变异10-16..切需知道,正如Bilitza等人所指出的,很少有研究综合非洲部分数据[3并计及长串数据事实上,非洲部分有处理赤道F2密度变异的工程17-23号赤道电离异常槽和亚洲段[24码Pham Thi Thu等[25码关乎东南亚EIA槽和亚洲区南EIA槽的变异
本研究依赖使用长数列数据(三次太阳循环f2),这些数据从非洲部门获取,特别是从撒哈拉以南非洲部门获取。众所周知,在非洲,特别是在撒哈拉以南非洲,缺少数据。以往仅有几台ionsonde运行站一号)图中一号绿色点表示1960年运行站在非洲只能看到四台站,西非一台站(Dakar)和赤道区域二台站(Dakar(lat:14.8摄氏度!长度:342.6摄氏度和吉布提长度:42,8摄氏度)1960年后,我们可以加瓦加杜古站(lat:12.4摄氏度长度358.5摄氏度Tamanrasset站长度:354.47E)Ibadan站长度356.10摄氏度)和最近科霍戈站长度:354.62摄氏度
论文的目的是确定(1)WestAi站的FF2变异性,包括太阳周期、季节和时分,(2)指出FF2纵向变异性数据模型比较将在另一项研究中完成测试模型前必须深入了解站数据变异性
造纸结构如下处理数据方法后分节2并3介绍并讨论结果并结束论文编解解析4报社
二叉数据集
F2层临界频从两个非洲EIAionsonde站获取数据长度358.5摄氏度底盘:+1.45和(2)达卡(lat:14.8摄氏度长度342.6摄氏度底值:+5.53这些数据覆盖三个太阳周期(周期20、21和22),由Bretagne国立电信学院提供
日点数 从SPID网站获取的数据也用于判定太阳周期阶段
3级方法论
数据库中含有从1966年6月到1998年2月瓦加杜古和从1971年1月至1997年2月达卡的小时FF2值计算年月可用数据75%(即每年9/12月之比)。按此标准,达喀尔从1971年到1996年,瓦加杜古从1965年到1997年。瓦加杜古1986年必须排除使用,分析太阳周期22数据时使用权数1986年综合值(1年可用月数75%以上,0.75年可用月数75%至50%不等,0.5月可用月数不足50%)。
必须指出,保留年份中所有小时数据都一天提供,大多数保留年份(超过98%)月数超过75%日值在所有时段均值计算 月值在所有日段均值计算 年值在所有月中均值计算
FoF2受太阳紫外线辐射极大影响,FoF2与太阳周期相异性必须显示太阳紫外辐射与太阳周期相异性太阳周期阶段由考虑下列条件确定(见[见15,26,27号:(1)最小阶段 中位 年均苏黎世太阳点数,(2)上升阶段 并 大于上一年值最大相位 : 小型太阳周期(太阳圈和太阳点数最大值(Sunpot最大值)(Solar周期) 最大值小于100) 最大值)和(4)下降阶段 并 小于上一年值表23提供不同太阳周期相位数年 平均值
foF2变异使用(1)年均数据分析太阳周期变异,(2)月均数据分析季节变异,(3)小时均数据分析二元变异分析时会计及太阳周期阶段
太阳周期20最大值 小于21周期和22周期之最大值(其最大值相似度:155.4和157.6, resp!参图2we put差错栏 中位 表示变量定义 带 平均值)太阳周期20数据图3以参考太阳周期差异的意义缺周期20数据时显示太阳周期21数据误差条图中还显示太阳最小值数据出错条4以参考其他太阳周期阶段差异的意义
(a)
(b)
(a)
(b)
(c)
d)
(a)
(b)
分析foF2变异性时,我们将使用基于数据块检验的定性分析(error条帮助分析)和基于百分比偏差的量化分析,表达方式为 中位 并 或 (1) 太阳周期20中月均ff2数据(如缺太阳周期20数据表示太阳周期21数据),或fF2数据其他太阳周期中ff2数据(如缺太阳周期20数据表示太阳周期22数据)3或(2) 太阳最小级ff2数据 和ff2数据4.研究FoF2季节变异时,我们量化FoF2数据太阳周期与变异数据之差原位 显示高foF2 foF2比参考量少,二元百分比偏差允许研究电离层变异
4级结果和讨论
4.1.定性分析
图2显示绘图 和foF2瓦加杜古站(a板块)和达卡站(b板块)可用三个太阳周期数据可看出两者之间有良好的关联 和foF2为这两个站
表2一号显示foF2和 三大太阳周期(20、21和22)面向两个站点(达卡尔和瓦加杜古)。可见两个站相关系数从20周期下降至21周期相关系数从21周期下降至22周期三大太阳周期中最相关点见达卡站(0.990),即使瓦加杜古站比达卡站20和21周期相关度更好
图3显示四个太阳周期阶段三次FF2月均变换左面板关注瓦加杜古数据 右面板达卡数据面板(a)对应太阳周期最小级、板(b)太阳周期增加级、板(c)太阳周期最大级和板(d)太阳周期下降级
红线表示周期20数据月均变换,绿线表示周期21和蓝线周期22数据
左面板(a)显示,自1966年以来运行的瓦加杜古太阳周期20最小阶段(缺红线)缺少数据(自1967年以来提供数据)。右面板(a)、(b)和(c)(这些面板缺红线)中也观察到缺少数据,因为达喀尔站可用数据始于1971年
图3FOF2已知季节性变异突出显示二对称峰值(error条帮助我们看到这种不对称性)除瓦加杜古下降阶段和最大阶段小点外五分从一个周期到另一个周期或从一个阶段到另一个阶段,五元峰居主导地位不尽相同。
六月单调期间 达卡尔所有太阳周期 电离密度相同电站最大离子化总显示于十月其余最大值有时出现三月,有时出现四月太阳周期最大相位期间FOF2剖面定期化,电离密度从20周期增长到21周期
表22显示峰值支配可得出结论:(1) 最小阶段中,每个站显示相同的峰值支配性(瓦加杜古站3月/4月和达喀尔站9月/10月)最大阶段期间,两个站只观察9月/10月为主3级提升期间,我们观察9月/10月这两个站居主导地位,瓦加杜古20周期除外3月/4月下降阶段期间,除达卡尔太阳周期20外,观察到两个站居主导地位观察结果(不同月高位太阳周期)显示有必要分析电离层的变异性,考虑到每个太阳相,而不只考虑最小和高太阳活性两大峰值点之差可能是由于F2层临界频率纵向变异所致。
图4提供本地时间变换FOF2周期21和22我们不考虑20周期,因为只有最小级和递减级数据可用左侧有瓦加杜古数据右侧达卡数据分类表(a)和(b)分别显示FF221周期和22周期局部时间变异红线对齐最小相位数,绿线对齐增相位数,蓝线对齐下降相位数,黑线对齐最大相位数太阳周期21和22中太阳最大相段foF2显示夜间二级最大值,表示FoF2剖面东时电场赤道电圈(E区和F区)显示大幅增加,只是向西逆向向向向向向28码,29..低纬度场理论模型显示,这种增强或多或全因F区风30码-三十三或完全由E区潮风生成(例如,[34号,35码))赤道电离层区电场前向增强人所共知三十三并依赖季节、磁活动水平和太阳周期阶段三十三,36号..某一天它可能缺位,但它是平均数据持久特征三十三..Fejer等[36号注意黄昏区向下倾斜前突增是赤道F区垂直流的主要特征他们还指出晚向上速度增强是日落后赤道F层快速上升的原因
图解4点对瓦加杜古站(左面板)相似性增减两个周期FOF2从最小级增到最大级foF2在所有太阳活动阶段局部时间变换显示正午咬出,除最大相程外所有线的晚间/晚间最大值除晚间/晚间最小值日出前所有太阳作用级FF2开始增加(在0600LT前),太阳周期增减阶段FFF2无差
表23显示太阳周期21增量级比下降级高,太阳周期22反向反向通常两个站点FOF2太阳周期必须因太阳活动而异数据分类偏向太阳周期活动必须解释瓦加杜古FF2数据在太阳周期增长和下降阶段的相同局部时间变换
达卡线(右面板)增减段线全天相似 太阳周期21,但只在白天22周期FOF2站从太阳最小值提高至太阳最大值从此图中可指FOF2增强值约午夜太阳最大值期间发生,FOF2增强值在太阳下降阶段日出前可见日出前所有太阳活动级FF2增量(0600里特前)除太阳活动最大级和22周期递减级外,日出后FF2增量(0600里特和0800里特)。右面图b4显示太阳作用增强相位FF2高于下降相位数,除0600LT至9900LT方法计表结果3foF2本地时间变换 0600LT至9900LT太阳活动增减阶段,与太阳活动无关,必须归结为FoF2数据日增时间差
瓦加杜古数据(左侧面板)显示太阳活动下降阶段和增级阶段FOF2无差达卡市(右面板)FOF2增减阶段之差21周期差大于22周期差太阳周期22,FOF2下降阶段比增量阶段高OzgQQQetal指出这一结果[12..还可以指出,在达喀尔站日光22周期期间FoF2不从最小相向递增相向变化(见红曲线显示的误差条)。
图结果4防止我们一起处理foF2增减相位像Bilitza等[3中度太阳活动, 取决于站OzgQQetal工作考虑了这一观点[12和Atac等[13..
达喀尔电子密度与瓦加杜古电子密度之差显示有必要从这些站分离数据,FoF2显示纵向效果
4.2量化分析
(a)
(b)
(c)
d)
(a)
(b)
图中5绿曲线表示FOF2对太阳周期21和FOF2对太阳周期20之间的百分比偏差蓝曲线表示FOF2太阳周期22值和FOF2太阳周期20值偏差百分比红曲线表达相同事物,但太阳周期21和22
图5显示给定太阳周期相位同百分比偏差图变异百分比偏差图下降(1)最小阶段从1月到3月/4月,(2)增加阶段从1月到7月/8月,(3)最大阶段从1月到8月/9月两站百分位偏差最小值、增量值和最大相位值相似变异可表示月度太阳紫外辐射变异非纵向依赖性
相位变异百分比显示有必要考虑电离层研究中不同的太阳周期相位3月至9月五分法期间百分比偏差值的不同变异与定性分析中前文提到的五分法相关定性分析显示相位变异foF2
图6显示负百分比偏差可断言太阳周期增量、最大值和递减相比太阳最小相位高电子密度foF2量在两个站和两个太阳周期太阳最大级最高
图中6(a)foF2量从最大级下降至所有站级递增级并随后从增级下降至达卡站递减级瓦加杜古站日间量相当稳定
图中6(b)并观察瓦加杜古站FF2同步变换,达喀尔站下降阶段FF2数量比增级高
图中6除达喀尔站太阳周期22下降阶段外(右面曲线b),所有曲线都显示双重峰值:上午峰值0600LT-0800LT和下午或晚间峰值1600LT2000LT
5级结论
本研究显示FOF2和FOF2 瓦加杜古和达喀尔数据相关系数因太阳循环而异最佳相关点见达卡太阳周期FOF2时序变换分布式峰值不等,因太阳周期阶段不同而异FOF2显示太阳活动相向变异性因太阳紫外辐射变异瓦加杜古站太阳活动增强阶段FoF2几乎与下降阶段相同,而达喀尔站FoF2下降阶段FoF2比上升阶段FoF2高可得出结论,有必要根据每一类太阳周期阶段分别处理电离层变异性
感知感知
作者感谢Bretagne国立电信学院和SPIDR网站主管提供数据作者也感谢Dr.罗兰弗洛里博士Patrick Lasudrie Ducherne从ENST-Bretagne合作Arthur Richmond从HAONCAR校对建议感谢国际地球物理杂志编辑和评审员的友好评论、建议和提议,使他们能够改善论文