Photo Photo Photo Photo Photo Photo

Print
E-mail
Astronomy: Investigating the Accuracy of IRI Model for the Ionospheric TEC parameter during Strong, Severe and Great Geomagnetic Storms from 2000-2013

 

Investigating the Accuracy of IRI Model for the Ionospheric TEC parameter during Strong, Severe and Great Geomagnetic Storms from 2000-2013

Najat M. R. Al-Ubaidi, Mayse M. Al-Gbory

Department of Astronomy & Space, College of Science, Baghdad University, Baghdad, Iraq.

Abstract

Several efforts have been made to study the behavior of Total Electron Content (TEC) with many types of geomagnetic storm, the purpose of this research is to study the disturbances of the ionosphere through the TEC parameter during strong, severe and great geomagnetic storms and the validity of International Reference Ionosphere IRI model during these kinds of storms. TEC data selected for years 2000-2013 (descending solar cycle 23 to ascending cycle 24), as available from koyota Japan wdc. To find out the type of geomagnetic storms the Disturbance storm time (Dst) index was selected for the years (2000-2013) from the same website. Data from UK WDC have been taken for the solar indices sunspots number (SSN), radio flux (F10.7) and ionosphere index parameter (IG12). The predicted TEC are calculated from IRI model. From data analysis, it is found that there are (132) events happened in the tested years for the strong, severe and great geomagnetic storms, a largest number of solar storms appeared in years 2000 to 2005 at solar maximum from solar cycle 23 and the number of storms increases with increasing the SSN. In general, there is a good proportionality between disturbance storm time index (Dst) and the total electron contents, the values of TEC in daytime greater than nighttime, but there is anomaly when the storm continued for several hours from the day, there is a highly a broad increasing in TEC started from sunrise to sunset. Also two peaks or more appeared when two types of storms occurred remaining for one event or the storm remains for more than one day. Finally there is approximately sharp peak at noon, when the storm started in early morning. Concerning the validity of the IRI model during strong, great, and severe geomagnetic storm shows that there is a weak correlation between the observed and predicted TEC values, so that the model must be corrected during major storms.

التحقيق في دقة الانموذج النظري IRI في تنبأ المحتوى الالكتروني TEC خلال العواصف الجيومغناطيسية القوية والشديدة والكبيرة منذ عام 2000

نجاة محمد رشيد رؤوف العبيدي، ميس محمد سليم حسن

قسم الفلك والفضاء، كلية العلوم، جامعة بغداد، بغداد، العراق

الخلاصة

العديد من الجهود بذلت لمعرفة سلوك او تصرف المحتوى الالكتروني TEC مع نوع العاصفة، الغرض من هذا البحث هو دراسة الاضطرابات التي تحدث في طبقة الايونوسفير من خلال العامل TEC اثناء الانواع الثلاثة من العواصف الجيومغناطيسية القوية والشديدة والكبيرة،وكذلك دراسة صلاحية الانموذج IRI أثناء هذه الانواع من العواصف. تم اختيار البيانات للمحتوى الالكتروني للأعوام 2000-2013 (تنازل الدورة الشمسية 23 وتصاعد الدورة 24) والمتاحة من الموقع كيوتو اليابانية ولمعرفة نوع العواصف المغناطيسية الأرضية تم الاستعانة ببيانات المؤشر لاضطرابات العواصف (DST) ولنفس السنوات المختارة في هذه الدراسة والتي أخذت من نفس الموقع الياباني. أخذت البيانات من المملكة المتحدة WDC للنشاط الشمسي والمتمثل بعدد البقع الشمسية (SSN)، والتدفق الراديوي (F10.7) ومؤشر الغلاف الجوي المتأين (IG12).ولقد حسبت القيم المتوقعة للمحتوى الالكتروني من الموديل النظري IRI وتم مقارنتها بالقيم المرصودة. من خلال تحليل البيانات، وجد أن هناك (132) عاصفة جيومغناطيسية قوية وشديدة وكبيرة حدثت اثناء السنوات المختارة في هذه الدراسة. ويبدو أن أكبر عدد من العواصف الشمسية حدثت خلال السنوات من عام 2000 لغاية عام 2005 من الدورة الشمسية  23 اي عند النشاط الشمسي العالي. وبصورة عامة تبين ان قيم TEC في النهار اعلى من قيمها في الليل، ولكن هنالك شذوذ في الاحداث التي تستمر فيها العاصفة ليوم كامل تقريبا تبقى قيم TEC كبيرة ليلا ونهارا وكذلك ظهور قمتين او اكثر نتيجة لظهور نوعين مختلفين من العواصف، كما يمكن ان نلاحظ ظهور قمة حادة في منتصف النهار في حالة العواصف التي تكون في بداية الصباح. كما تظهر الدراسة أن هناك ارتباطا عظيما بين مؤشر (DST) وTEC ولوحظ بأن عدد العواصف يزداد مع زيادة عدد البقع الشمسية SSN. يمكن ان نلاحظ التغيرات الفصلية التي تحدث اثناء ظهور العواصف مع الاضطرابات في النشاط الشمسي وكشفت الدراسة بأنه في عام 2000 عندما يكون النشاط الشمسي عالي حدوث عواصف في كل شهر تقريبا اي لكل اشهر السنة، ولكن عندما يكون النشاط الشمسي واطئ للسنوات 2007-2010 لا توجد عواصف على الاطلاق. بخصوص كفاءة الانموذج IRI خلال العواصف الجيومغناطيسية القوية والحادة والكبيرة وجد أن هنالك عدم ترابط بين القيم الملاحظة والقيم المتنبأ بها للمحتوى الالكتروني لذلك تم تصحيح النموذج النظري ليتوافق مع الارصادات خلال انواع العواصف المختارة.


alt

 

S5 Box

Login



Register

*
*
*
*
*

Fields marked with an asterisk (*) are required.