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La probabilità di osservare lo strato ionosferico F1 e la condizione L


Un modello che fornisce in uscita la probabilità di osservare lo strato F1 e la condizione L (considerate insieme), può essere scaricato come routine Fortran.

 

1. Funzione di probabilità per lo strato F1 (Scotto et al., 1997)

L’espressione proposta è:

P( χ , λ , R12 ) = [ 0.5 + 0.5 · cos( χ ) ]γ .

Considerando solo i casi in cui la frequenza fritica è chiaramente osservabile, risultava:

γ = a + b · |λ| + c · |λ|2 , dove

a = 2.9798 + 0.0853993 · R12 ,

b = 0.01069 + 0.0021967 · R12 ,

c = -0.000256409 + 0.0000146678 · R12 .

 

2. Funzione di probabilità per lo strato F1 o condizione L (Scotto et al., 1997)

Quando vengono presi in considerazione anche i casi con la condizione L risulta che la funzione γ può essere assunta pari a una costante ( γ=2.36 ), pressochè indipendente dalla latitudine geomagnetica e dall’indice di attività solare R12.

P( χ , λ , R12 ) = [ 0.5 + 0.5 · cos( χ ) ]2.36 .

 

3. Funzione di probabilità migliorata per lo strato F1 layer o condizione L (Scotto et al., 1998)

La probabilità di osservare lo strato F1 o la condizione L è particolarmente importante per la forma dei profili verticali di densità elettronica. Per questa ragione una nuova funzione di probabilità è stata proposta, includendo tali casi (Scotto et al., 1998). L’espressione che venne proposta è la seguente:

p( λ , χ ) = 1 - ( 1 / 90k(λ) ) χk(λ) ,

se χ < 90°,

p( λ , χ ) = 0 ,

se χ > 90°,

dove

k( λ ) = 6.42182 - 0.00252479 · λ2 + 4.02531 · 10-7 · λ4 .

 

4. F1 o conditione L come migliore soluzione per un modello di profilo di densità elettronica 

Allo scopo di stimare il profilo di densità elettronica i caso con la cuspide F1 ben definita e quelli con la condizione L dovrebbero essere considerati insieme. Se su una traccia registrata c’è soltanto la condizione L, allora è accettabile stimare il profilo di densità elettronica come se la cuspide F1 fosse presente. Viceversa, se è osservabile la condizione L, non è accettabile stimare il profilo di densità elettronica come se lo strato F1 fosse assente completamente.

Figura

Se la traccia dello ionogramma presenta solo la candizione L, è accettabile stimare la densità elettronica come se la cuspide F1 fosse presente (figura in alto). Viceversa, se la condizione L è osservabile, non è accettabile stimare il profilo di densità elettronica come se lo strato F1 fosse completamente assente (figura in basso).

 

5. Stima della probabilità di osservare lo strato F1 o la condizione L usando delle tavole

La probabilità di osservare lo strato F1 o la condizione L mostra variazioni osservabili anche in dipendenza della stagione e dell’attività solare.
L’espressione vista dianzi dà di conto abbastanza bene dei dati sperimentali ma non tiene conto di queste variazioni che sono difficili da descrivere in una formulazione matematica. Un approocio alternativo, allo scopo di risolvere questa questione, è compilare tavole esprimenti la probabilità di osservare lo strato F1, per differenti stagioni e per differenti livelli di attività solare.
Tavole di probabilità sono state calcolate da Scotto (2002).

Una routine fortran basata su tavole ricalcolate può essere qui scaricata.
Questa routine usa come input la stagione, l’indice di attività solare R12, la latitudine geomagnetica e l’angolo zenitale solare. Essa fornisce in output la probabilità di osservare lo strato F1 o la condizione L (considerate assieme).

 

6. Bibliografia

 


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