中国区域掩星观测与IRI-2016电离层峰值参数的比较.docx

《中国区域掩星观测与IRI-2016电离层峰值参数的比较》 电离层作为地球大气层中的一个重要层次，其物理特性对通信、导航等领域的科学研究和实际应用具有重大影响。国际参考电离层模型（IRI）是研究电离层的关键工具，它基于多种观测数据，如垂测仪、雷达、卫星和火箭数据，来预测电子密度和总电子含量等关键参数。自1972年以来，IRI经历了多次更新，最新的版本为IRI-2016。 IRI-2016模型提供了两种计算峰值密度NmF2的方法：IRI_CCIR和IRI_URSI。其中，IRI_CCIR是基于早期的垂测仪数据，通过M(3 000)F2计算NmF2，而IRI_URSI可能采用了更现代的数据和算法。而对于峰值高度hmF2的计算，除了原有的IRI_CCIR模型，IRI-2016还引入了IRI_AMTB和IRI_Shubin两个新模型。这两个新模型不再依赖M(3 000)F2，而是直接使用观测数据进行建模。IRI_AMTB模型基于1998年至2006年全球多个垂测仪，包括中国的武汉、安阳和三亚站的数据；而IRI_Shubin模型则利用了CHAMP、GRACE和COSMIC掩星任务以及全球垂测仪的观测数据。 COSMIC卫星项目在电离层研究中发挥了重要作用，其发射的6颗低轨道卫星能够接收GPS信号，通过掩星事件中信号的折射延迟来反演出电子密度廓线，提供高精度的全球覆盖数据。这些数据已被广泛用于验证电离层模型的准确性。 中国地区的电离层特性复杂多变，跨越中低纬度。以往的研究主要依赖垂测仪数据评估IRI模型，但COSMIC掩星观测的广泛应用提供了更加全面的视角。本文利用2008年至2014年的COSMIC掩星数据，在地磁平静条件下，对比分析IRI-2016模型在中国区域的性能，并探讨不同NmF2和hmF2模型选项对中国区域电离层参数预测的影响，旨在找出最适宜的模型配置。 研究过程中，首先需要筛选出地磁平静时期的COSMIC数据，排除ap指数大于15的时段，以确保数据的可靠性。同时，由于反演过程可能存在误差，需要进一步的质量控制以确保电子密度廓线的准确性。通过对大量掩星事件的分析，可以全面评估IRI-2016模型在不同模型选项下的表现，从而为电离层预报提供更精确的指导。 总结来说，本研究通过对比中国区域的COSMIC掩星观测与IRI-2016模型，深入探讨了电离层峰值参数的差异，这不仅有助于理解电离层的实际动态，也将优化模型参数选择，提高电离层模型在中国区域的应用效果。