04 hacia nuevas aplicaciones de los productos … · hacia nuevas aplicaciones de los productos...
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Claudio BruniniGeodesia Espacial y Aeronomía
Facultad de Ciencias Astronómicas y GeofísicasUniversidad Nacional de La Plata
Argentina
ReuniReunióón SIRGAS 2008 y 2n SIRGAS 2008 y 2do do Taller del Grupo de Trabajo ITaller del Grupo de Trabajo IServicio GeogrServicio Geográáfico Nacional, Montevideo, Uruguayfico Nacional, Montevideo, Uruguay26 al 29 de mayo de 200826 al 29 de mayo de 2008
Hacia nuevas aplicaciones de los Hacia nuevas aplicaciones de los productos productos ionosfionosfééricosricos de SIRGASde SIRGAS
SIRGAS, Montevideo, Mayo 26-29, 2008 C. Brunini - 2
La densidad electrLa densidad electróónica y su medicinica y su medicióónnRadiosondas de incidencia vertical (1-20 MHz)Principales parámetros: NmF2 y hmF2
[ ]10 21.24 10
2
e
v
N f MHzc th
≅ ×
⋅Δ=
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El TEC y su mediciEl TEC y su medicióón del TECn del TECMediciones GPS calibradas
Mapas globales y regionales
eS
sTEC N ds= ∫
Radicella y otros, ARLP
CODE-IGS
SIRGAS-CPLat
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La Ionosfera Internacional de Referencia (IRI)La Ionosfera Internacional de Referencia (IRI)Proyecto auspiciado por la URSI y el COSPARPerfil de densidad electrónica basado en una formulación empírica que reproducen el comportamiento observadoParámetros críticos: NmF2 y hmF2
, , ,
2 2( , , , ; , )
( , , , , )m
E
me
A
N F h t
sTEC A E t F ds
N F h F
ϕ λ
ϕ λ
ϕ λ
=
= ⋅∫
Bilitza, D. (ed.), International Reference Ionosphere 1990, NSSDC 90-22, Greenbelt, Maryland, 1990.
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Base de datos ITUBase de datos ITU--R (antes CCIR)R (antes CCIR)Permite calcular los parámetros críticos NmF2 y hmF2 (foF2 y M3000F2)
10
,0
2 2( , , ) ( , ) cos ( , ) sin24 24
( , , ) ( ,
(
,
, )
)
J
j jj
K
j j k kk
t j t j t
u G
α ϕ π πϕ λ α ϕ λ β ϕ λ
α ϕ μ ϕ μ λ
λ
λ
=
=
⎡ ⋅ ⋅ ⎤⎛ ⎞ ⎛ ⎞Ω = + ⋅ + ⋅⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎣ ⎦
= ⋅
∑
∑
Derivados de una red global de ~150 sondadores
Mediciones entre 1954 y 1958(988 + 441) * 2 * 12 = 34.296
coeficientes
CCIR Atlas of Ionospheric Characteristics, ComitéConsultatif International des Radiocommunications, Report 340-4, InternationalTelecommunications Union, Geneva, 1967.
Valores medios mensualesDos niveles de actividad solar (R12=0 y R12=100)
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Juntando las piezas Juntando las piezas ……
Observaciones GPS SIRGAS-CONProcesamiento con el modelo LPIM
( , , , , )sTEC A E tϕ λ
Modelo IRIBase de datos ITU-R
0 0 2 ( , )f Fα ϕ λ
“Observado – Calculado”
, , ,
( , , ,( , , , , 2,) 2; )m mA E
sTEC A E t N F h FF h t dsϕ λ
ϕ ϕ λλ = ⋅∫
2 2( , , , ; , )m meN F h t N F h Fϕ λ=
0 (3000) 2 ( , )M Fα ϕ λ
sTECsTE TEC s CΔ = −
Correcciones que minimizan las diferencias “O-C”
0 0 2 0 0 2( , ) , ( , )f F f Fα ϕ λ α ϕ λΔ Δ
Una corrección por estación y por época estimada mediante un filtro Kalman
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ExperimentosExperimentosTres sitios:
Arequipa, latitud baja (-71º.5, -16º.5)
La Plata, latitud media (-57º.9, -34º.9)
Río Grande, latitud alta (-67º.8, -53º.8)
Fecha: septiembre 21, 2001
Actividad solar alta (R12=157)
Equinoccio de primavera
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Arequipa
La Plata
Río Grande
hhmmF2F2ITU-RGPS
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Arequipa
La Plata
Río Grande
NNmmF2F2ITU-RGPS
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““sTECsTEC y Oy O--CC”” -- ArequipaArequipa
IRI&ITU-R -0.3 ±19.1
IRI&LPIM -0.1 ±7.5
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““sTECsTEC y Oy O--CC”” -- La PlataLa Plata
IRI & ITU-R: +20,1 ±16.0
IRI & LPIM: -1.4 ±13.7
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““sTECsTEC y Oy O--CC”” -- RRíío Grandeo Grande
IRI & ITU-R: -7.3 ±7.8
IRI & LPIM: +0.5 ±6.3
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ValidaciValidacióónnComparar valores de NmF2 y hmF2 estimados (IRI & LPIM) y medidos con sondadores
Brunini et al. A method to ingest GPS-TEC into the NeQuick ionospheric model. Radio Science, doi: 10.1029/2006RS003521, 2007.
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PropuestaPropuestaEstablecer un experimento dentro del programa “Estudios Atmosféricos para SIRGAS” tendiente a producir mapas regionales de alta resolución de los parámetros ionosféricos críticos NmF2 y hmF2Plazo para presentar los primeros resultados:
un año (SIRGAS 2009)Etapas:
Implementación de un software para estimar correcciones
Implementación de un software de interpolación y mapeo (posiblemente mediante colocación por mínimos cuadrados)Validación con sondadores (en colaboración con INPE y otras instituciones)
Muchas gracias por vuestra atenciMuchas gracias por vuestra atencióónn
0 0 2 0 0 2( , ) , ( , )f F f Fα ϕ λ α ϕ λΔ Δ