Comparison of ionospheric F2–layer peak height (hmF2) derived by ionosonde with IRI–2016 model over Southeast Asia
โดย ศักรภพน์ เขื่องสตุ่ง
ปี 2564
บทคัดย่อ
วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการเปรียบเทียบค่าความสูงสูงสุดของชั้นเอฟสองของชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ (hmF2) กับแบบจำลอง IRI-2016 ทั้ง 3 ตัวเลือกได้แก่ BSE-1979, AMTB-2013 และ SHU-2015 บริเวณเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยทำการเก็บข้อมูลจากสถานีไอโอโนซอนด์ 3 สถานี ได้แก่ สถานีเชียงใหม่ สถานีชุมพร ประเทศไทย และ สถานีโกโตตาบัง ประเทศอินโดนีเซีย
ข้อมูล hmF2 ที่วัดได้จริงจากสถานีทั้ง 3 ตั้งแต่เดือนมกราคมปี ค.ศ. 2010 ถึงเดือนธันวาคมปี ค.ศ. 2018 ถูกเปรียบเทียบกับแบบจำลองทั้ง 3 ตัวเลือก (BSE-1979, AMTB-2013 และ SHU-2015) ของแบบจำลอง IRI-2016 เพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงแบบรายชั่วโมง รายวัน รายฤดูกาล รายปี รวมถึงความแตกต่างระหว่างปฏิกิริยาจากพระอาทิตย์ที่มีค่าต่ำ (ปี ค.ศ. 2010) และสูง (ปี ค.ศ. 2015)
จากการวิเคราะห์ผลที่วัดได้จริงจาก 3 สถานีเทียบกับแบบจำลอง IRI-2016 ทั้ง 3 ตัวเลือกพบว่ามีแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายคลึงกัน กล่าวคือ hmF2 มีค5าเพิ่มขึ้นในช่วงพระอาทิตย์ขึ้น (06.00 น.) จนมีค่าสูงสุดในช่วงเวลาประมาณเที่ยงวัน จากนั้นระดับความสูงค่อย ๆ ลดต่ำลงเรื่อย ๆ จนถึงระดับต่ำสุดในช่วงเวลาก่อนพระอาทิตย์ขึ้นแล้วกลับมามีค5าเพิ่มขึ้นในวันถัดไป นอกจากนี้แบบจำลอง IRI-2016 ทั้ง 3 ตัวเลือกแสดงให้เห็นว่าแบบจำลอง IRI-2016 ทำนายค่าต่ำไปในช่วงเวลากลางวันและทำนายค่าสูงไปในช่วงเวลากลางคืน ตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดในการทำนายค่า hmF2 ของสถานีทั้ง 3 สถานีคือ ตัวเลือก SHU-2015 และ BSE-1979 ในขณะที่ตัวเลือก AMTB-2013 ให้ค่า hmF2 คลาดเคลื่อนจากข้อมูลที่วัดได้ทั้ง 3 สถานี โดยเฉพาะในเดือนธันวาคมของปี ค.ศ. 2010-2018
Abstract
This thesis presents the comparison of ionospheric F2 layer peak height (hmF2) with 3 options of the IRI-2016 model, including the BSE-1979 option, the AMTB-2013 option, and the SHU-2015 option, over Southeast Asia. The collected data from 3 ionosode stations, namely Chiang Mai and Chumphon stations, Thailand and Kototabang station, Indonesia.
The observed hmF2 data from 3 ionosonde stations during January 2010 to December 2018 are compared with 3 options (BSE-1979, AMTB-2013, SHU-2015) of the IRI-2016 model to analyze the hourly, daily, seasonally, yearly variations including the difference between low (2010) and high (2015) solar activity.
An analysis of the observed values from the 3 stations compared with the IRI-2016 model for all 3 options revealed similar trends of change in that the hmF2 increases during sunrise (06:00) to peak around midday. Then the elevation gradually decreased to the lowest level at pre-sunrise hours and then returns to increase the next day. Additionally, the 3 options of the IRI-2016 model showed that the IRI-2016 model predicted hmF2 values underestimate during daytime and overestimate during nighttime. The optimal choice for predicting hmF2 for the three stations is the SHU-2015 and BSE-1979 options, while the AMTB-2013 option gave hmF2 discrepancies from the data measured at all three stations, particularly in December of the year 2010-2018.