The geomagnetic field acts as both the shield and the electron density regulator for the ionosphere. The effect of the geomagnetic field on the ionosphere can be examined separately for the geomagnetically quiet and disturbed days. In the current study, the performance of the ionospheric models was evaluated for three different severe geomagnetic storms periods during the year of 2015, which was in the beginning of the descending phase of the 24th solar cycle. These three storms occurred during 17-18 March, 22-23 June and 20-21 December of year 2015 in which first one expressed as St. Patrick's Day geomagnetic storm. The relationship between Total Electron Content (TEC) was measured by Global Positioning System (GPS) and evaluated with NeQuick 2, IRI 2016, IRI Plas (without any input- “IRI Plas”) and IRI Plas TEC (with TEC input- “IRI Plas TEC”) global models at three Turkey IGS station namely Ankara (39.57 N, 32.53 E), Istanbul (40.58 N, 29.05 E) and Erzurum (40.39 N, 40.42 E) investigated. The comparison was made separately for pre-storm, during storm and post-storm by using the Mean Absolute Error (MAE), Root Mean Square Error (RMSE) and Mean Absolute Percentage Error (MAPE) metrics and symmetric Kullback-Leibler Distance (KLD) methods. Among the empirical models, IRI Plas TEC is generally present to be better results than other models for all storm processes. It can be stated that IRI 2016 is better in the storm return phase compared to other phases of the storm.
This submission is the extended version of the work presented in URSITR2021 and intended for the cluster related to this conference. We would like to thank the IONOLAB group and TNPGN-Active, Turkish National Permanent GPS Network to founders for TEC data, the International GNSS Service for access to GNSS data used in this study; and the OMNIWeb Plus NASA/Goddard Space Flight Center service for the data on geomagnetic and solar flux indices. This study has been studied as a Master's thesis at Institute of Science of Mus Alparslan University.
Jeomanyetik alan, iyonosfer için hem kalkan hem de elektron yoğunluk düzenleyicisi görevi görür. Jeomanyetik alanın iyonosfer üzerindeki etkisi, sakin ve fırtınalı günler için ayrı ayrı incelenebilir. Bu çalışmada, 24. güneş devrinin azalan fazının başlangıcı olan 2015 yılı boyunca iyonosferik modellerin performansı üç farklı şiddetli jeomanyetik fırtına dönemi için değerlendirilmiştir. Bu üç fırtına, 2015 yılının 17-18 Mart, 22-23 Haziran ve 20-21 Aralık tarihlerinde meydana gelmiş ve bunlardan ilki St. Patrick Günü jeomanyetik fırtınası olarak ifade edilir. Toplam Elektron İçeriği (TEC) arasındaki ilişki Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) ile ölçülmüş ve NeQuick 2, IRI 2016, IRI Plas (herhangi bir giriş olmadan- “IRI Plas”) ve IRI Plas TEC (TEC girişi ile- “IRI Plas TEC”) ile değerlendirilmiştir. Ankara (39.57 K, 32.53 D), İstanbul (40.58 K, 29.05 D) ve Erzurum (40.39 K, 40.42 D) olmak üzere üç Türkiye IGS istasyonunda küresel modeller incelenmiştir. Karşılaştırma, Ortalama Mutlak Hata (MAE), Ortalama Kare Hata (RMSE) ve Ortalama Mutlak Yüzde Hata (MAPE) metrikleri ve simetrik Kullback-Leibler Mesafesi (KLD) kullanılarak fırtına öncesi, fırtına sırasında ve fırtına sonrası için ayrı ayrı yapılmıştır. Ampirik modeller arasında IRI Plas TEC, tüm fırtına süreçleri için genel olarak diğer modellerden daha iyi bulunmuştur. IRI 2016'nın fırtına dönüş aşamasında fırtınanın diğer aşamalarına göre daha iyi olduğu ifade edilebilir.
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 26 Aralık 2022 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2022 |