电离层预测

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<h1 class="firstHeading">电离层预测</h1><div id="bodyContent"><h3 id="siteSub">来自 维客</h3><div id="contentSub"></div><div id="jump-to-nav">Jump to: <a href="http://www.wiki.cn/wiki/&ccedil;”&micro;&ccedil;&brvbar;&raquo;&aring;±‚é&cent;„&aelig;&micro;‹#column-one">navigation</a>, <a href="http://www.wiki.cn/wiki/&ccedil;”&micro;&ccedil;&brvbar;&raquo;&aring;±‚é&cent;„&aelig;&micro;‹#searchInput">search</a></div><!--Element not supported - Type: 8 Name: #comment--><p><b>电离层预测</b> ionospheric prediction </p><p>　　根据<a title="电离层" href="http://www.wiki.cn/wiki/&ccedil;”&micro;&ccedil;&brvbar;&raquo;&aring;±‚">电离层</a>特性参量随时间和空间的变化规律，对正常状态下的电离层的特性参量值作出的预先推断。 </p><p>　　20世纪40年代初期，由于迫切需要改善短波通信的质量，开始研究适宜工作频率的选择方法。40年代中期，一些国家出版了预测电离层特性参量的电离层预测图。中国于40年代后期也出版了《短波无线电信应用频率之预测》。随着电离层垂直探测站的增加，电离层特性数据的大量积累，对电离层物理特性的深入研究以及计算机技术的发展，电离层预测方法不断得到改进，预测精度不断提高。由电离层预测给出的随时空变化的电离层特性参量，通信、广播部门可以求得所需的电波传播的路径，及在路径上可能使用的最高频率和最低频率、接收场强等。在电离层物理及电波传播研究中也常用到电离层预测。空间科学技术及通信的发展将对电离层预测不断提出更高的要求。 </p><p>　　通常预测的电离层参量有：f0F1 (F1层的临界频率)、f₀F₂（F₂层的临界频率）、f₀E（E层的临界频率）、f₀E_s（E_s层的极限频率）、f_bE_s（E_s层的遮蔽频率）、h′F（F层的最低虚高）、h′F₂(F₂层的最低虚高)和M(3000) F₂（F₂层3000公里传输因子，即传输距离为3000公里时，F₂层可以传播的最高频率与 F₂层临界频率的比值）等。这些参量随地理位置、周日、季节、太阳活动11年周期等因素而有规律地变化（见<a title="电离层形态" href="http://www.wiki.cn/wiki/&ccedil;”&micro;&ccedil;&brvbar;&raquo;&aring;±‚&aring;&frac12;&cent;&aelig;€">电离层形态</a>）。由于电离层的变化规律主要受太阳活动所控制，所以某地、某月份、某一小时的电离层特性参量，与历年相应月份表示太阳活动周期变化的指数存在一定关系。表示太阳活动周期变化的指数，最常用的是黑子相对数月平均值的12个月流动平均值R₁₂(12个月流动平均为一种统计方法)。此外，用于预测电离层特性参量的11年周期性变化的指数，还有10.7厘米波长太阳射电噪声通量月平均值的12个月流动平均值φ12,和由分布地区较广的电离层垂直探测站的f₀F推算出的IF₂（F₂层的一个指数）等。因此,可从长期、大量的观测数据先预测出未来某月的11年周期变化指数的值,再利用这些指数与电离层参量的相关关系,推算或预测出某地、某月、某小时的电离层特性参量。整个预测工作可借助电子计算机进行。 </p><p>　　20世纪60年代,琼斯(W.B.Jones)等给出一个可求电离层任一特性参量的经验公式，但一般多用于预测F₂层和E_s层的各特性参量。若用Ω（λ,θ，T）来表示电离层某一特性参量，则对于一定太阳活动年份的某一月份，可以用地理纬度λ、地理经度 θ和世界时T的正交多项式来表示：<br/><a class="image" title="Image:199-01 2.jpg" href="http://www.wiki.cn/wiki/Image:199-01_2.jpg"><img height="81" alt="Image:199-01 2.jpg" src="http://www.wiki.cn/w/images/b/ba/199-01_2.jpg" width="288" longdesc="/wiki/Image:199-01_2.jpg"/></a>
                </p><p><br/>式中H为日变化谐振项的最大阶数。系数α和 b是纬度和经度的函数，定义为：<br/><a class="image" title="Image:199-02.jpg" href="http://www.wiki.cn/wiki/Image:199-02.jpg"><img height="45" alt="Image:199-02.jpg" src="http://www.wiki.cn/w/images/b/b0/199-02.jpg" width="270" longdesc="/wiki/Image:199-02.jpg"/></a><br/><a class="image" title="Image:199-03.jpg" href="http://www.wiki.cn/wiki/Image:199-03.jpg"><img height="45" alt="Image:199-03.jpg" src="http://www.wiki.cn/w/images/6/6b/199-03.jpg" width="309" longdesc="/wiki/Image:199-03.jpg"/></a>
                </p><p><br/>， </p><p>式中 G_k是λ、θ和修正磁倾角的三角函数。U是根据某一时间预测的太阳活动指数（如R₁₂）等统计确定的一组常数。K值随特性参量的不同而不同。用这种方法计算出的F₂层零公里最高可用频率等值线图，即相当于垂直探测电离层所得的F₂层最高频率的等值线图，如图所示。<br/><a class="image" title="" href="http://www.wiki.cn/wiki/Imageianli10_2.jpg"><img height="236" alt="" src="http://www.wiki.cn/w/images/thumb/8/88/Dianli10_2.jpg/300px-Dianli10_2.jpg" width="300" longdesc="/wiki/Imageianli10_2.jpg"/></a>
                </p><p><br/>　　计算f_下标0E一般常用1974年CCIR推荐的马格尔顿(L.M.Muggleton)给出的方法，它是根据指数═12来预测f₀E的。计算f₀F₁则用1974年 CCIR推荐的杜查姆(E.D.Ducharme)等给出的方法。 </p><!--Element not supported - Type: 8 Name: #comment--><div class="printfooter">取自"<a href="http://www.wiki.cn/wiki/&ccedil;”&micro;&ccedil;&brvbar;&raquo;&aring;±‚é&cent;„&aelig;&micro;‹">http://www.wiki.cn/wiki/%E7%94%B5%E7%A6%BB%E5%B1%82%E9%A2%84%E6%B5%8B</a>"</div><!--Element not supported - Type: 8 Name: #comment--></div>