【摘要】：由電離層閃爍和TEC(Total Electron Content)監(jiān)測儀獲取的振幅閃爍指數(shù)S4和相位閃爍指數(shù)σ?是電離層閃爍研究中最常用的參數(shù),由雙頻GNSS(Global Navigation Satellite System)接收機獲取的電離層TEC變化率指數(shù)ROTI(Rate of TEC Index)與S4指數(shù)的相關(guān)性已得到很多相關(guān)研究的驗證,ROTI也是電離層閃爍研究的一個有效參數(shù),這樣就使利用全球分布的大量GNSS觀測數(shù)據(jù)開展電離層閃爍研究成為可能.但是在不同的研究中計算ROTI所使用數(shù)據(jù)的采樣率和計算間隔有所差異,對于計算策略的選擇尚無定論.利用海南三亞1 s、15 s和30 s采樣率的GNSS雙頻觀測數(shù)據(jù)與電離層閃爍和TEC監(jiān)測儀獲取的S4指數(shù),分析了在電離層閃爍發(fā)生時,不同計算策略獲取的各類ROTI與S4指數(shù)的相關(guān)性,分析比對了幾類ROTI對電離層閃爍的敏感性.分析結(jié)果表明:各類ROTI與S4指數(shù)都具有較強的相關(guān)性,在大多數(shù)情況下,不同種類ROTI都可以在閃爍發(fā)生期間響應(yīng)S4指數(shù)的變化;不同采樣率的ROTI在響應(yīng)S4指數(shù)變化時,判斷是否發(fā)生電離層閃爍事件的閾值有所差異;由于ROTI和S4指數(shù)監(jiān)測電離層閃爍的機理不同,也會出現(xiàn)幾個參數(shù)不能同時反映電離層受擾動的情況,在進行電離層閃爍監(jiān)測、預(yù)報和預(yù)警時,建議同時采用多個參數(shù)綜合分析;在同等的電離層條件下,15 s和30 s采樣率的ROTI在數(shù)值上比較接近,但是兩者明顯小于1 s采樣率的ROTI.使用GNSS接收機進行電離層閃爍觀測時,建議采用高于1 s采樣率的GNSS觀測數(shù)據(jù).
[Abstract]:Amplitude scintillation index S4 and phase scintillation exponent 蟽? Is the most commonly used parameter in ionospheric scintillation, The correlation between the ionospheric TEC variability index (Rate of TEC Index) and the S4 index obtained from the dual-frequency GNSS (Global Navigation Satellite system) receiver has been verified by many relevant studies that ROTI is also an effective parameter in ionospheric scintillation. This makes it possible to study ionospheric scintillation using a large number of globally distributed GNSS observations. However, the sampling rate and the calculation interval of the data used to calculate ROTI are different in different studies, and the choice of calculation strategy is not conclusive. Using the GNSS dual-frequency data of 15 s and 30 s sampling rate in Sanya, Hainan, and the S4 index obtained by ionospheric scintillation and TEC monitor, the correlation between various ROTI and S4 index obtained by different calculation strategies during the occurrence of ionospheric scintillation is analyzed. The sensitivity of several classes of ROTI to ionospheric scintillation was analyzed and compared. The results show that all kinds of ROTI have strong correlation with S4 exponent. In most cases, different types of ROTI can respond to the change of S4 exponent during the occurrence of scintillation, and the ROTI with different sampling rate can respond to the change of S4 exponent. The threshold of ionospheric scintillation event is different. Because of the different mechanism of monitoring ionospheric scintillation by ROTI and S4 index, several parameters can not reflect the ionospheric disturbance at the same time, so the ionospheric scintillation monitoring is carried out. In forecasting and early warning, it is suggested that multiple parameters should be used for comprehensive analysis at the same time. Under the same ionospheric condition, the ROTI of 15 s and 30 s sampling rates is relatively close, but both are obviously less than the ROTI of 1 s sampling rate. For ionospheric scintillation observations using GNSS receivers, GNSS observations with a sampling rate above 1 s are recommended.
【作者單位】： 中國科學(xué)院上海天文臺;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家重點研發(fā)計劃(2016YFB0501503-3) 國家自然科學(xué)基金項目(41730108)資助
【分類號】：P228.4

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本文編號：2134190