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NRLMSISE-00、太阳辐射流量F107、地磁活动指数Ap

模型开发人员 A. E. Hedin 从NASA,GSFC退休。

模型说明 MSISE该模型描述了地球大气从地面到大气层的中性温度和密度。在72.5 km以下模型主要基于MAP手册(Labitzke等,1985)Barnett和Corney纬平均温度和压力表也用于CIRA-86。国家气象中心补充了20公里以下的数据(NMC)的平均值。此外,还考虑了1947年至1972年的皮托管、坠落球和手榴弹发射器火箭测量。高于72.5 km MSISE-90基本上是修改过的MSIS-考虑到航天飞机飞行和更新的非相关散射结果,86型号。作者建议只对热层(120公里以上)感兴趣的人使用MSIS-86型号。 MSISE也不是专业对流层工作的偏好模型。相反,研究跨越了几个大气边界。

NRLMSISE-00型号2001 NRLMSIS-00体验大气模型Mike Picone,Alan Hedin和Doug Drob根据MSISE90模型开发。与MSISE90的主要区别在计算机代码顶部的注释中注明。它们涉及(1)阻力和加速度计数据对总质量密度的广泛使用,(2)在总质量密度上添加一个组分,这可能会导致O 500公里以上的热氧海拔可能有显著贡献,( 3)在[O2]上包含SMM UV掩星数据。

模型输出 从地面到热层的中性密度和温度。

参考文献及相关出版物 K.Labitzke,J.J.Barnett和B.Edwards(编辑),Handbook MAP 16,SCOSTEP,University of Illinois,Urbana,1985。 A. E. Hedin,将MSIS热层模型扩展到中低层大气,J。Geophys。 RES。 96,1159,1991。

相关链接 改进模型的描述可以在这里找到

下载源代码: https://ccmc.gsfc.nasa.gov/pub/modelweb/atmospheric/msis

输入参数:

int year; / *年,目前被忽视* / int doy; / *一年中的一天* / double second; / *秒天(UT)* / double altitude; / *海拔高度(公里)* / double g_lat; / *大地纬度* / double g_long; / *大地经度* / double lst / *当地表观太阳时(小时),请参见以下注释* / double f107A; / * 81天平均F10.7通量(以doy为中心)* / double f107; / *前一天每日F10.7通量* / double ap; / *磁指数(每日)* / struct ap_array * ap_a; /* 见下面*/

/ *包含以下磁值的数组: * 0:每日AP * 1:3小时当前时间AP指数 * 2:3小时AP当前时间前3小时指数 * 3:3小时AP当前时间前6小时指数 * 4:3小时AP当前时间前9小时指数 * 平均8个3小时AP指示12至33小时, *在当前时间之前 * 平均8个3小时AP指标从36到57小时, *在当前时间之前 */

solar flux f107数值下载:

https://spaceweather.gc.ca/solarflux/sx-5-en.php,目前日平均值仅从2004-10-28开始。

关于太阳能通量数据 这里提供的数据库包括两部分:10.7cm监测器输出的通量测量和日常记录。.7cm每次测量太阳能通量有三个值:观察值、调整值和URSI D系列值。

观测值是太阳射电望远镜测量的值。这是由两个量调制的:太阳活动水平和地球与太阳之间的距离变化。这是研究地面现象时使用的,因为它是由太阳辐射影响地球造成的。

当研究太阳时,由于地球和太阳之间的距离变化,10.7cm太阳通量的年度调制应避免。然而,太阳和地球之间的距离可以通过星历计算得到。因此,根据地球,我们根据地球产生额外的数量 - 基于平均距离的太阳距离变化称为调整值。

绝对测量通量密度是相当困难的,在太阳射电天文学的早期,世界各地都在努力在许多不同频率下绝对测量太阳通量密度。然后尝试将所有这些各种数据拟合到光谱中。然后为每组测量值提供一个比例因子,插入拟合光谱。对于10.7cm估计比例系数为0.9。根据今后的工作,这项工作应该重做。然而,我们还在数据库中给出了D系列通量,这是调整值乘以0.9。

每天进行三次通量测定。在3月至10月期间,测量时间为1700,2000(当地正午)和2300UT。然而,山谷的位置和相对较高的纬度组合使得这些时间在一年的剩余时间内无法维持。因此,从11月到2月,由于太阳足够高于地平线,通量确定时间变为1800、2000和2200。

每次测量10.7cm太阳能通量记录如下。用逗号分开。 10.7cm太阳能通量由太阳能通量单位提供(sfu = 10-22W m-2 Hz-1)。

朱利安日(见注1) 卡林顿轮换号(见注2) 年 月 日 测量通量 调整后的通量 D系列通量。 注1:朱利安日是公元前4713年1月1日中午开始的一个简单的日子。它非常方便长期天文学观察,如变星研究,因为它不需要解码日期,并避免在观察之夜的中间过渡(欧洲天文学家)。

注2:卡林顿旋转是自1853年11月9日以来的太阳旋转次数。由于太阳活动通常局限于月经,约27天的旋转周期接近一个月,因此月平均可以产生节奏。平均值的范围可以产生有效结构的外观和衰减的虚假指示。因此,平均太阳能旋转通常比一个月好。

地磁指数

KP和AP值来自GFZ德国地球科学研究中心。数据可以直接通过GFZ获得: http://www.gfz-potsdam.de/en/kp-index

下载地址:ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/STP/GEOMAGNETIC_DATA/INDICES/KP_AP/ -------------------------------------------------- ----------------------------- 选定的地磁和太阳活动指数 -------------------------------------------------- ----------------------------- 下标“p表示行星并指定全球磁活动指数。以下13个天文台位于北纬和南纬46度至63度之间,现提供地磁指数:勒威克(英国)、埃斯克戴尔缪尔(英国)、哈特兰(英国)、渥太华(加拿大)、弗雷德里克斯堡(美国)。Meannook(加拿大),Sitka(美国),Eyrewell堪培拉(新西兰)(Australia),Lovo(瑞典),Brorfelde(丹麦),Wingst(德国)和Niemegk (德国)。

三小时指数K ------------------------------------------- ------------ K该指数隔离了太阳粒子对地球磁场的影响;在3小时内,它们将更不稳定的水平磁场分量的变化程度分为干扰程度。每个活动水平对应于相应的干扰范围的对数。三小时指数保守地区分真实磁场干扰和电离层电流产生的安静天气变化。

K从0(安静)到9(极大扰动)的28个步长,小数部分以三分之一表示。K值等于27,指2和2/3或3;K30意味着3和0/3或3;K33表示3和1/3或3 。 上面列出的13个天文台K的算术平均值Kp。

等效幅值---------------------------------------------- ----------- a-index范围为0-400,表示转换为线性K值(gamma,nanoTeslas)。K = 9的站点为400 gammas。

记录地磁和太阳活动指数格式 -------------------------------------------------- ----------------------------- 1- 2 I2,年 3-4 I2,月 5-6 I2,天

7-10 I4 ,BARTELS SOLAR ROTATION NUMBER - 自1832年2月8日起,一系列27天间隔不断计算。 11-12 I2,在Bartels 27天周期内的天数。

13-14 I2 ,Kp或者行星3小时范围指数。对于0万 - 0300 UT, 15-16 I2, Kp或者行星3小时指数0300 - 0600 UT。 17-18 I2 ,Kp或者行星3小时指数0600 - 0900 UT。 19-20 I2 ,Kp或者行星3小时指数0900 - 1200 UT。 21-22 I2 ,Kp或者行星3小时指数1200 - 1500 UT。 23-24 I2 ,Kp或者行星3小时指数1500 - 1800 UT。 25-26 I2 ,Kp或者行星3小时指数1800 - 2100 UT。 27-28 I2 ,Kp或者行星3小时指数2100 - 2400 UT。 29-31 I3,当天八个Kp该指数的总和是近三分之一。

32-34 I3, ap或行星等效幅度。对于00000 - 0300 UT, 35-37 I3 ,ap或行星等效幅度。0300 - 0600 UT, 36-40 I3 ,ap或者行星等效振幅为0600 - 0900 UT。 41-43 I3 ,ap行星等效振幅为09000 -  1200 UT。 44-46 I3 ,ap或行星等效振幅为1200  -  1500 UT。 47-49 I3, ap或行星等效幅度为1500  -  1800 UT。 50-52 I3 ap或行星等效幅度。对于1800  -  2100 UT, 53-55 I3 ap或行星等效幅度。对于2100  -  2400 UT, 56-58 I3 Ap或行星等效日平均值 - 算术平均值,当天的八个ap值。

59-61 F3.1 ,Cp或行星日常字符图 - 定性估计确定当天的磁活动总体水平,从八个ap振幅的总和。 Cp范围,分步                   十分之一,从0(安静)到2.5(非常不安)。

62-62 I1 C9  - 将Cp指数的0到2.5范围转换为0到9之间的数字。

63-65 I3,国际SUNSPOT号码。记录包含苏黎世数量 ,到1980年12月31日,国际布鲁塞尔此后选择号码。

66-70 F5.1渥太华10.7-CM太阳无线电通量调整为1 AU  - 测量为每天1700 UT,单位为10到-22瓦特/                   米/平方英尺。观察始于1947年2月14日。从那一天到1973年12月31日,给出了通量这里没有反映渥太华1966年的修订。注:如果在观察期间正在进行太阳射电爆发使用前中午或下午的值(如a所示)第71栏中的通量限定值为1。

71-71 I1 FLUX QUALIFIER。 “0”表示通量不需要调整;  “1”表示在测量时有burst发生,需要调整通量; “2”表示近似的通量插值或外推;并且“3”表示没有观测值。

[AP平均值是否需要四舍五入?下载文件给出的每天8个ap平均值,是大于0.5,入,小于0.5(包括0.5)舍。]

程序可从https://gitee.com/SphereSat/space_environment下载。

标签: 皮托管型风速变送器

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