有袋目(化石)

[拼音]:dianliceng yuce

[英文]:ionospheric prediction

根據電離層特性參量隨時間和空間的變化規律,對正常狀態下的電離層的特性參量值作出的預先推斷。

20世紀40年代初期,由於迫切需要改善短波通訊的質量,開始研究適宜工作頻率的選擇方法。40年代中期,一些國家出版了預測電離層特性參量的電離層預測圖。中國於40年代後期也出版了《短波無線電信應用頻率之預測》。隨著電離層垂直探測站的增加,電離層特性資料的大量積累,對電離層物理特性的深入研究以及計算機技術的發展,電離層預測方法不斷得到改進,預測精度不斷提高。由電離層預測給出的隨時空變化的電離層特性參量,通訊、廣播部門可以求得所需的電波傳播的路徑,及在路徑上可能使用的最高頻率和最低頻率、接收場強等。在電離層物理及電波傳播研究中也常用到電離層預測。空間科學技術及通訊的發展將對電離層預測不斷提出更高的要求。

通常預測的電離層參量有:f0F1 (F1層的臨界頻率)、f0F2(F2層的臨界頻率)、f0E(E層的臨界頻率)、f0Es(Es層的極限頻率)、fbEs(Es層的遮蔽頻率)、h′F(F層的最低虛高)、h′F2(F2層的最低虛高)和M(3000) F2(F2層3000公里傳輸因子,即傳輸距離為3000公里時,F2層可以傳播的最高頻率與 F2層臨界頻率的比值)等。這些參量隨地理位置、週日、季節、太陽活動11年週期等因素而有規律地變化(見電離層形態)。由於電離層的變化規律主要受太陽活動所控制,所以某地、某月份、某一小時的電離層特性參量,與歷年相應月份表示太陽活動週期變化的指數存在一定關係。表示太陽活動週期變化的指數,最常用的是黑子相對數月平均值的12個月流動平均值R12(12個月流動平均為一種統計方法)。此外,用於預測電離層特性參量的11年週期性變化的指數,還有10.7釐米波長太陽射電噪聲通量月平均值的12個月流動平均值φ12,和由分佈地區較廣的電離層垂直探測站的f0F推算出的IF2(F2層的一個指數)等。因此,可從長期、大量的觀測資料先預測出未來某月的11年週期變化指數的值,再利用這些指數與電離層參量的相關關係,推算或預測出某地、某月、某小時的電離層特性參量。整個預測工作可藉助電子計算機進行。

20世紀60年代,瓊斯(W.B.Jones)等給出一個可求電離層任一特性參量的經驗公式,但一般多用於預測F2層和Es層的各特性參量。若用Ω(λ,θ,T)來表示電離層某一特性參量,則對於一定太陽活動年份的某一月份,可以用地理緯度λ、地理經度 θ和世界時T的正交多項式來表示:

式中H為日變化諧振項的最大階數。係數α和 b是緯度和經度的函式,定義為:

式中 Gk是λ、θ和修正磁傾角的三角函式。U是根據某一時間預測的太陽活動指數(如R12)等統計確定的一組常數。K值隨特性參量的不同而不同。用這種方法計算出的F2層零公里最高可用頻率等值線圖,即相當於垂直探測電離層所得的F2層最高頻率的等值線圖,如圖所示。

計算f0E一般常用1974年CCIR推薦的馬格爾頓(L.M.Muggleton)給出的方法,它是根據指數═12來預測f0E的。計算f0F1則用1974年CCIR推薦的杜查姆(E.D.Ducharme)等給出的方法。