Тестирование модели SM-MIT главного ионосферного провала. Европейский долготный сектор.

По данным наземных ионосферных наблюдений в европейском долготном секторе проведена апробация разработанной в ИЗМИРАН эмпирической модели главного ионосферного провала SM-MIT. Тестируемая модель [Karpachev et al., 2016] создана на основе данных спутниковых измерений (внешнее зондирование со спутника Интеркосмос-19 для высокой и in situ измерения электронной концентрации со спутника CHAMP для низкой солнечной активности) и описывает форму и положение главного ионосферного провала в северном и южном полушариях в спокойных геомагнитных условиях (Kp=2). Интернет-версия модели представлена на официальном сайте ИЗМИРАН в свободном доступе. (http://izmiran.ru/ionosphere/sm-mit/)
Морфологические особенности главного ионосферного провала создают известные трудности с отбором экспериментальных данных для апробации модели SM-MIT. В данной работе использовались измерения радара EISCAT и ионограммы наземного вертикального зондирования трех станций европейского региона за несколько циклов солнечной активности - Соданкула (67.4° N; 26.6° E; Φ=63.7°), Лукселе (64.7° N; 18.8° E; Φ=62.7°) и Санкт-Петербург (60.0° N; 30.7° E; Φ=56.2°). Соданкула и Лукселе регулярно находятся в области ГИП, тогда как Санкт-Петербург в ночное время суток оказывается на экваториальной стенке ГИП. В соответствии принципами, заложенными при построении модели SM-MIT, сравнение проведено для всех имеющихся наблюдений для 22 - 6 час местного времени периода зимнего солнцестояния (декабрь – январь). Помимо данных прямых наблюдений, были использованы другие ранее разработанные модели: международная справочная модель IRI, месячные медианы foF2, а также локальные по станциям модели месячных медиан [Mikhailov and Mikhailov, 1999].
Апробация модели включает две ветви: сопоставление модельных foF2 в минимуме ГИП с наблюдаемыми значениями (когда таковые имеются) в Соданкуле и Лукселе и оценка точности модели при описании экваториальной стенки ГИП, используя данные наблюдений foF2 в Санкт-Петербурге. В качестве статистических характеристик были использованы: среднее относительное отклонение (MRD, %), стандартное отклонение (SD, MГц) и средний сдвиг (Shift, MГц) модельных foF2 относительно наблюдаемых значений.
Анализ результатов апробации модели для зимних месяцев показывает, что разработанная модель SM-MIT в среднем лучше воспроизводит наблюдаемые foF2 по сравнению с медианной моделью IRI при описании как экваториальной стенки провала (ст. Санкт-Петербург), так и минимума ГИП (ст. Соданкула). Вместе с тем, точность рассмотренных локальных моделей ионосферы сопоставима или лучше SM-MIT.