Оценка эффективности модели NeQuick 2 в условиях максимума солнечной активности на основе данных спутниковых измерений электронной концентрации

Представлены результаты изучения систематических ошибок модели ионосферы NeQuick 2, проверка которой проводилась на данных спутниковых измерений электронной концентрации миссии ESA Swarm за 2014 год. В работе использованы измерения, проведенные зондами Ленгмюра, установленными на космических аппаратах указанной миссии, находящихся на орбитах выше уровня максимума F2 слоя. Данные 2014 года относятся к периоду максимума солнечной активности, в который были выделены с помощью анализа Kp и AE индексов периоды возбужденных и спокойных геомагнитных условий. Проведенные исследования позволили определить текущие и среднегодовые ошибки моделирования и их стандартные отклонения в различных широтных зонах и геомагнитных условиях, получить сезонную зависимость ошибок и пространственные распределения систематических отклонений модели от данных измерений, которые позволяют выделить области повышенных ошибок.
Модель NeQuick используется для расчетов, проводимых с целью коррекции задержки сигналов в ионосфере, но наши исследования показывают, что характерные текущие значения отклонений модели от in-situ измерений составляют от десятков процентов до сотен процентов в зависимости от географического положения и геомагнитных условий. Причем наибольшие отклонения наблюдаются в периоды геомагнитных бурь в экваториальных широтах и в полярных широтах южного полушария. По проведенному анализу сезонной зависимости ошибки моделирования, отмечено, что модель заметно хуже справляется с описанием в сезоны осень-зима в северном полушарии, что наблюдается как в увеличении среднемесячной ошибки, так и стандартного отклонения.
Результаты работы могут быть полезны для прогноза работы радиотехнических средств и различных приложений, например, для улучшения навигации и связи при уточнении и совершенствовании оперативных моделей ионосферы.
Работа выполнена в рамках ГосЗадания МГУ им. М.В.Ломоносова по теме 01200408544 и при частичном финансировании по проекту «Научно-образовательные школы МГУ»