Resumen

Se aplica el Análisis por Armónicos Esféricos (SHA) para la modelación regional de los parámetros ionosféricos foE, foF1, foF2, M(3000)F2, hmF2 y ymF2. La región de interés se ubica en los rangos geográficos de 40o S a 15o N latitud y -15o O a 60o E longitud. Se colectaron los datos de 42 estaciones ionosféricas; de ellas, 13 pertenecen a la región de interés, y el resto son estaciones auxiliares, distribuidas globalmente, como condición de frontera en el infinito. Se exploran dos estrategias para mejorar la modelación por SHA. En la primera, se realizó el remplazo de las medianas horarias experimentales ausentes con las predicciones del modelo numérico CCIR (SHA+CCIR). La segunda estrategia consistió en la inserción de un modelo local como función de la actividad solar (R12) y la hora (UT) por cada estación ionosférica. Posteriormente, se aplica SHA a partir de la evaluación de los modelos locales (SHA_LM). La modelación de la variación diaria de foF2 sobre Louisvale por SHA_LM se comparó con los valores modelados por el CCIR. Por cada nivel de R12, se excluyeron las medianas correspondientes para la construcción del modelo local. Los datos primarios con los que se calculan dichas medianas, se utilizaron como referencia experimental en la validación. Finalmente, se evaluó la modelación de foF2 por SHA, SHA+CCIR, SHA_LM y CCIR mediante la comparación con datos experimentales del satélite IK-19.Los resultados muestran que ambos modelos tienen similar efectividad en la reproducción de las condiciones experimentales.

Palabras clave: Análisis por Armónicos Esféricos, foF2, modelación regional, parámetros ionosféricos.

Abstract

Spherical Harmonic Analysis (SHA) is applied for the regional modeling of the ionospheric parameters foE, foF1, foF2, M(3000)F2, hmF2 and ymF2. The region of interest is Central and South Africa, at 40oS to 40oN geographic latitude and 15oW to 60oE geographic longitude. Data from 42 ionospheric stations were collected, of which 13 belong to the region of interest, and the rest are auxiliary stations, distributed globally, as boundary condition at infinity. Two strategies are explored to improve the experimental modeling. In the first, the missing values in the experimental hourly medians were replaced with the CCIR predictions (SHA+CCIR). The second strategy involved the insertion of a local model as a function of solar activity (R12) and time (UT) for each ionospheric station. Then, SHA is applied to the results of the evaluation of local models (SHA_LM). The validation of the local model over Louisvale (28.5oS, 21.2oN) with the modeled values by the CCIR was performed. Finally, the modeling of foF2 by SHA, SHA+CCIR, SHA_LM versus CCIR was evaluated by comparing with experimental values derived from IK- 19 topside measurements. The results show that both models have similar effectiveness in reproducing the experimental conditions.

Key words: Spherical Harmonic Analysis, foF2, regional modelling, ionospheric parameters.