Manyetik Fırtınalı ve Fırtınasız Günlerde IRI-PLAS ve IRI-2012 Modellerinin TEC Kestirim Performanslarının İncelenmesi

International Reference Ionosphere (IRI) ampirik bir model olup, girilen konum, tarih ve saat için elektron yoğunluğu, iyon bileşimi, iyon ve elektron sıcaklığı, Toplam Elektron İçeriği (TEC) vb, değerleri veren uluslararası standartlarda bir modeldir. IRI modeli iyonosfere ilişkin verileri üretirken, maksimum 2000 km ye kadar olan kesimi göz önüne alır. Bu nedenle IRI modelini plasmasferi içerecek şekilde genişletmek için IRI-PLAS modeli geliştirilmiştir. Bu sayede üst sınır 20200 km ye çıkarılabilmiştir. Ampirik modellerin yanı sıra, TEC değerleri GPS gözlemlerinden veya GPS tabanlı Global İyonosfer Haritalarından da (GIM) elde edilebilmektedir. Bu çalışmada IRI-2012 ve IRI-PLAS modellerinin manyetik fırtınalı (20.12.2015) ve fırtınasız (02.06.2015) günlere ilişkin TEC kestirim performansları incelenmiştir. Bu amaçla farklı bölgelerden seçilen 4 IGS istasyonunun bulunduğu konumlara ilişkin elde edilen IRI-2012 TEC ve IRI-PLAS TEC değerleri, bu istasyonlara ilişkin gözlem verilerinden üretilen GPS-TEC değerleriyle ve ayrıca GIM den elde edilen TEC verileriyle kıyaslanmıştır. Elde edilen sonuçlarda, IRI-2012 ve IRI-PLAS modellerinden üretilen TEC değerlerinin fırtınasız günde GPS-TEC ve GIM sonuçlarıyla genelde tutarlı olduğu, ancak fırtınalı günün belirli saatlerinde farkların önemli seviyeye ulaştığı görülmüştür

Investigation of TEC Prediction Performances of the IRI-PLAS and IRI-2012 Models In Magnetically Active and Quiet Days

International Reference Ionosphere (IRI) is an empirical model of international standards which describes ion composition, ion and electron temperature, Total Electron Content (TEC) etc. for a given location date and time. IRI model specifies the ionosphere up to 2000 km while producing information for the ionosphere. Therefore IRIPLAS model was developed in order to extend the IRI model to include the plasmasphere. In this way, top side was extended to 20200 km. Besides the empirical models, TEC values can be estimated from the GPS observations or GPS based Global Ionospheric Maps (GIM). In this study, TEC estimation performances of the IRI-2012 and IRI-PLAS models were investigated for the magnetically active (20.12.2015) and the quiet day (02.06.2015). For this purpose, performance of the IRI-PLAS TEC and IRI-2012 TEC values, estimated from the different regional location of 4 IGS sites, were compared with the GPS-TEC, obtained from the observations of 4 IGS sites, and TEC values extracted from the GIM. Results illustrated that TEC values estimated from the IRI-2012 and IRI-PLAS models were consistent with the GPS-TEC and GIM values for the quiet day. However differences reached significant levels at certain times of the active day

PDF

___

Alcay S., Yigit C.O., Seemala G., Ceylan A. (2014). GPS-Based Ionosphere Modeling: A Brief Review, Fresenius Environmental Bulletin, 23(3a), 815-824.
Rathore, V.S., Kumar, S., Singh, A.K., (2015). A statistical comparison of IRI TEC prediction with GPS TEC measurement over Varanasi, India, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 124, 1-9.
Arunpold, S., Tripathi, N.K., Chowdhary, V.R., Raju, D.K. (2014). Comparison of GPS-TEC measurements with IRI-2007 and IRI-2012 modeled TEC at an equatorial latitude station, Bangkok, Thailand, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 117, 88-94.
Chakraborty, M., Kumar, S., Kumar De, B., Guha, A. (2014). Latitudinal characteristics of GPS derived ionospheric TEC: a comparative study with IRI 2012 model. Annals of Geophysics, 57, 5, A0539, oct. 2014. ISSN 2037-416X. doi:10.4401/ag-6438.
Zakharenkova, I.E., Cherniak, I.V., Krankowski, A., Shagimuratov, I.I., (2015). Vertical TEC representation by IRI 2012 and IRI Plas models for European midlatitudes. Advances in Space Research, 55, 2070-2076.
Gulyaeva, T.L., Bilitza, D., 2012. Towards ISO standard earth ionosphere and plasmasphere model. In: _____https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.php?products_id=35812>. in the Standard Model. NOVA Publishers,
Arikan, F., Sezen, U., Gulyaeva T.L., CilibasO. (2015). Online, automatic, ionospheric maps: IRI- PLAS-MAP. Advances in Space Research, 55 (8), 2106-2113.
International Reference Ionosphere (IRI) internet sitesi. Erişim tarihi 4 Şubat 2016. http://irimodel.org
Bilitza, D., Altadil, D., Zhang, Y., Mertens, C., Truhlink, V., Richards, P., McKinnell, L., Reinish, B. (2014). The International Reference Ionosphere 2012-a model of international collaboration. Journal of Space Weather and Space Climate, 4, A107, doi:10.1051/swsc/2014004.
Leong, S.K., Musa, T.A., Omar, K., Subari, M.D., Pathy, N.B., Asillam, M.F. (2015). Assessment of ionosphere models at Banting: Performance of IRI-2007, IRI-2012 and NeQuick 2 models during the ascending phase of Solar Cycle 24, Advances in Space Research, 55, 8, 1928-1940.
International Reference Ionosphere IRI-2012 internet sitesi. Erişim tarihi 4 Şubat 2016. http://omniweb.gsfc.nasa.gov/vitmo/iri2012_vitmo.html
Gulyaeva, T.L., Bilitza, D. (2012). Towards ISO Standard Earth Ionosphere and Plasmasphere Model. In: "New Developments in the Standard Model", edited by R.J. Larsen, pp. 1-39, NOVA, Hauppauge,NewYork. [https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.php?products_id=35812]
IONOLAB iyonosfer araştırma laboratuarı internet sitesi. Erişim tarihi 10 Şubat 2016. www.ionolab.org.
Yildirim, O., Inyurt, S., Mekik, C. (2016). Review of variations in Mw_____ 7 earthquake motions on position and TEC (Mw= 6.5 Aegean Sea earthquake sample). Natural Hazards and Earth System Sciences, 16(2), 543-557
Arikan, F., Erol, C.B., Arikan, O. (2003), Regularized estimation of vertical total electron content from Global Positioning System data, Journal of Geophysical Research, 108(A12), 1469, doi:10.1029/2002JA009605.
Nayir H., Arikan F., Arikan O., Erol C.B. (2007). Total electron content estimation with Reg-Est, Journal of Geophysical Research: Space Physics, 112(A11), doi: 10.1029/2007JA012459.
IONEX verilerinin indirildiği CODE veri merkezine ait internet adresi. Erişim tarihi 5 Şubat 2016. ftp://ftp.unibe.ch/aiub/CODE/2015
GFZ Almanya araştırma merkezi internet sitesi. Erişim tarihi 5 Şubat 2016. http://www.gfz- potsdam.de/en/kp-index/
Kyoto Üniversitesi veri araştırma merkezi internet sitesi. Erişim tarihi 5 Şubat 2016. http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dstdir/index.html