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电离层F<,2>层临界频率f<,o>F<,3>是最重要的电离层特征参数之一,它不仅随时间变化而且随空间变化。本文从我国地区电离层短期变化特性研究出发,利用我国电离层垂测网太阳活动高年和太阳活动低年的数据,对电离层f<,o>F<,3>短期预报方法进行了研究。
用统计学的方法从时间和空间上研究了电离层f<,o>F<,3>的相关性。计算出了各站f<,o>F<,3>的全月均值和月变化强度,其数值随着纬度的增大而减小,随着太阳活动性的增大而增大,在季节变化上存在双峰结构。f<,o>F<,3>的时间相关性基本上由日变化分量、半日变化分量和随机分量组成,其中日变化分量通常起主要作用;随机分量的相关时间多数在1—3小时,在夏季随机分量取最大值,在中国的北部地区有时甚至超过了日变化分量。f<,o>F<,3>的区域相关性可由协方差函数表示,它随距离的变化近似于指数模型,计算得出了在中国地区电离层f<,o>F<,3>的相关距离,夏季略大于其它季节,太阳活动高年大于低年。一般情况下,在经向大约为1200Km,纬向约为600Km左右。
讨论并优选出了一种适合中国地区的电离层短期预报方法,该方法由单站电离层预报和区域电离层重构两个部分组成。单站预报中采用了分段自相关系数短期预报方法,该方法能对单站提前1到24小时作出相当精确的预报。提出了一种适合中国地区电离层重构方法一以中国参考电离层为背景的改进克里格方法。该方法把测量值与中国参考电离层模型值之参差值的相对值(RDF)作为区域变化量,引入电离层距离,采用克里格方法实现区域电离层重构,重构误差的取值范围通常在0.5—2.0MHz之间。将单站预报方法和区域重构方法结合起来,可实现中国地区电离层f<,o>F<,3>短期预报。
利用我国电离层垂测网的数据进行短期预报的计算机模拟,对该方法应用于我国地区的预报精度进行了评估,并讨论了提高预报精度的途径。