การผันแปรของความถี่วิกฤตและความสูงสูงสุดของชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ F2 เหนือบริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรในช่วงที่มีกิจกรรมสุริยะต่ำ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาการผันแปรของความถี่วิกฤต (foF2) และความสูงสูงสุดของชั้น F2 (hmF2) ในบริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรแม่เหล็กโลกช่วงกิจกรรมสุริยะต่ำ โดยใช้ข้อมูลจากสถานี Ionosonde BVJ03 ปี พ.ศ. 2561 จำนวน 35,749 จุดข้อมูล ผลการศึกษาพบ foF2 มีค่ามัธยฐาน 6.85 MHz (IQR: 4.30-8.68 MHz) และ hmF2 มีค่ามัธยฐาน 282.9 กิโลเมตร (IQR: 251.1-316.7 km) การผันแปรรายเดือนแสดง Equinox Anomaly โดย foF2 ลดลงจาก 8-9 MHz (มกราคม-เมษายน) เหลือ 5-6 MHz (กรกฎาคม-สิงหาคม) ขณะที่ hmF2 มีแนวโน้มตรงกันข้าม การผันแปรรายฤดูกาลพบ foF2 สูงสุดในฤดูใบไม้ร่วง (~11 MHz) การผันแปรรายวันพบ foF2 ต่ำสุดก่อนพระอาทิตย์ขึ้น (2-3 MHz) และสูงสุดช่วงบ่าย (13:00-15:00 LT) hmF2 ต่ำสุดช่วงเช้า (220-250 km) และสูงสุดช่วงเย็น (320-350 km) การทดสอบ Mann-Whitney U พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ โดย foF2 กลางวัน (8.16 MHz) สูงกว่ากลางคืน (4.35 MHz) เกือบสองเท่า ขณะที่ hmF2 กลางคืน (291.80 km) สูงกว่ากลางวันเล็กน้อย (275.70 km) การเปรียบเทียบกับ IRI-2020 พบแบบจำลองประมาณค่า hmF2 สูงเกินไป โดยเฉพาะช่วงกลางวัน (RMSE = 52.84 km) งานวิจัยยืนยันว่า foF2 ได้รับอิทธิพลจากรังสีสุริยะเป็นหลัก จึงมีความแตกต่างกลางวัน-กลางคืนชัดเจน ขณะที่ hmF2 ได้รับอิทธิพลร่วมจากพลวัตบรรยากาศ ผลการศึกษาช่วยเสริมสร้างความเข้าใจพฤติกรรมไอโอโนสเฟียร์ละติจูดต่ำและสามารถนำไปใช้ปรับปรุงแบบจำลองทำนายพารามิเตอร์ไอโอโนสเฟียร์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
- เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศ ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง กองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
- บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศ หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ หรือเพื่อกระทำการใด ๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรณ์จากวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศ ก่อนเท่านั้น
เอกสารอ้างอิง
D. Bilitza, M. Pezzopane, V. Truhlik, D. Altadill, B. W. Reinisch, and A. Pignalberi, “The international reference Ionosphere model: A review and description of an ionospheric benchmark,” Reviews of Geophysics, vol. 60, no. 4, Dec. 2022, Art. no. e2022RG000792, doi: 10.1029/2022RG000792.
D. Ren, J. Lei, W. Wang, A. Burns, X. Luan, and X. Dou, “Does the peak response of the ionospheric F2 region plasma lag the peak of 27-day solar flux variation by multiple days?,” Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 123, no. 9, pp. 7906–7916, Sep. 2018, doi: 10.1029/2018JA025835.
J. Laštovička and D. Burešová, “Relationships between foF2 and various solar activity proxies,” Space Weather, vol. 21, no. 4, Apr. 2023, Art. no. e2022SW003359, doi: 10.1029/2022SW003359.
L. Gu et al., “Large anomalies in future extreme precipitation sensitivity driven by atmospheric dynamics,” Nature Communications, vol. 14, Jun. 2023, Art. no. 3197, doi: 10.1038/s41467-023-39039-7.
E. A. Kumar and S. Kumar, “Geomagnetic storm effect on F2-region ionosphere during 2012 at low-and mid-latitude stations in the Southern Hemisphere,” Atmosphere, vol. 13, no. 3, Mar. 2022, Art. no. 480, doi: 10.3390/atmos13030480.
H. Lühr et al., “The interhemispheric and F region dynamo currents revisited with the swarm constellation,” Geophysical Research Letters, vol. 42, no. 9, pp. 3069–3075, May 2015, doi: 10.1002/2015GL063662.
M. Freeshah et al., “Analysis of atmospheric and ionospheric variations due to impacts of super typhoon Mangkhut (1822) in the northwest Pacific Ocean,” Remote Sens, vol. 13, no. 4, Feb. 2021, Art. no. 661, doi: 10.3390/rs13040661.
Y. Miyoshi and E. Yiğit, “Impact of gravity wave drag on the thermospheric circulation: Implementation of a nonlinear gravity wave parameterization in a whole-atmosphere model,” Annales Geophysicae, vol. 37, pp. 955–969, 2019, doi: 10.5194/angeo-37-955-2019.
M. Momeni and Y. Migoya-Orué, “Solar activity and ionospheric variation: A comprehensive study using hurst exponent and probability density functions analysis,” Advances in Space Research, vol. 75, no. 10, pp. 7668–7683, May 2025, doi: 10.1016/j.asr.2025.02.060.
T. V. Rao, M. Sridhar, D. V. Ratnam, P. B. S. Harsha, and I. Srivani, “A bidirectional long short-term memory-based ionospheric foF2 and hmF2 models for a single station in the low latitude region,” IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, vol. 19, 2022, Art. no. 8005405, doi: 10.1109/LGRS.2020.3045702.
O. V. Mandrikova, N. V Fetisova, and Y. A. Polozov, “Method for Modeling of Ionospheric Parameters and Detection of Ionospheric Disturbances,” Computational Mathematics and Mathematical Physics, vol. 61, no. 7, pp. 1094–1105, Aug. 2021, doi: 10.1134/S0965542521070137.
H. Kil, L. J. Paxton, W. K. Lee, and G. Jee, “Daytime evolution of equatorial plasma bubbles observed by the first Republic of China satellite,” Geophysical Research Letters, vol. 46, no. 10, pp. 5021–5027, May 2019, doi: 10.1029/2019GL082903.
K. Wang, J. Feng, Z. Zhao, and B. Han, “Analysis of winter anomaly and annual anomaly based on regression approach,” Remote Sensing, vol. 15, no. 20, 2023, Art. no. 4968, doi: 10.3390/rs15204968.
A. G. Wood et al., “Variability of ionospheric plasma: Results from the ESA Swarm mission,” Space Science Reviews, vol. 218, no. 6, 2022, Art. no. 52, doi: 10.1007/s11214-022-00916-0.
Â. M. Santos et al., “Ionospheric variability over the Brazilian equatorial region during the minima solar cycles 1996 and 2009: Comparison between observational data and the IRI model,” Atmosphere (Basel), vol. 14, no. 1, 2022, Art. no. 87, doi: 10.3390/atmos14010087.
K. Venkatesh, D. Pallamraju, K. P. Dalsania, D. Chakrabarty, and T. K. Pant, “Evaluation of the performance of F-layer peak height models used in IRI-2016 over the Indian equatorial and low latitudes,” Advances in Space Research, vol. 73, no. 7, pp. 3797–3807, 2024, doi: 10.1016/j.asr.2023.06.047.
P. Abadi et al., “Roles of thermospheric neutral wind and equatorial electrojet in pre‐reversal enhancement, deduced from observations in Southeast Asia,” Earth and Planetary Physics, vol. 5, no. 5, pp. 387–396, Sep. 2021, doi: 10.26464/epp2021049.
A. G. Elias et al., “Comparative analysis of extreme ultraviolet solar radiation proxies during minimum activity levels,” Earth and Planetary Physics, vol. 7, no. 5, pp. 540–547, 2023, doi: 10.26464/epp2023050.
B. Zhang, Z. Wang, Y. Shen, W. Li, F. Xu, and X. Li, “Evaluation of foF2 and hmF2 parameters of IRI-2016 model in different latitudes over China under high and low solar activity years,” Remote Sens, vol. 14, no. 4, 2022, Art. no. 860, doi: 10.3390/rs14040860.
M. Hegy et al., “Investigation of double geomagnetic storms on 3 and 4 February 2022 using machine learning approach.” NRIAG Journal of Astronomy and Geophysics, vol. 14, no. 1, pp. 1-9, 2025, doi: 10.1080/20909977.2025.2458944.
L. F. McNamara and D. C. Thompson, “Validation of COSMIC values of foF2 and M (3000) F2 using ground-based ionosondes,” Advances in Space Research, vol. 55, no. 1, pp. 163–169, 2015, doi: 10.1016/j.asr.2014.07.015.
J. Wang, Q. Yu, and Y. Shi, “Comparison of observed hmF2 and the IRI-2020 model for six stations in East Asia during the declining phase of the solar cycle 24,” Advances in Space Research, vol. 73, no. 5, pp. 2418–2432, Mar. 2024, doi: 10.1016/j.asr.2023.12.001.
A. Danilov, “Seasonal and diurnal variations in foF2 trends,” Journal of Geophysical Research: Space Physics, vol. 120, no. 5, pp. 3868–3882, May 2015, doi: 10.1002/2014JA020971.
N. Yoshida et al., “Seasonal and dust-related variations in the dayside thermospheric and ionospheric compositions of Mars observed by MAVEN/NGIMS,” Journal of Geophysical Research: Planets, vol. 126, no. 11, 2021, Art. no. e2021JE006926, doi: 10.1029/2021JE006926.
R. Wall Emerson, Mann-Whitney U test and t-test. Los Angeles, CA, USA: SAGE Publications, 2023.
H. Rishbeth and I. C. F. Müller-Wodarg, “Why is there more ionosphere in January than in July? The annual asymmetry in the F2-layer,” Annales Geophysicae, vol. 24, no. 12, pp. 3293–3311, Dec. 2006, doi: 10.5194/angeo-24-3293-2006.
R. He, M. Li, Q. Zhang, and Q. Zhao, “A comparison of a GNSS‐GIM and the IRI‐2020 model over China under different ionospheric conditions,” Space Weather, vol. 21, no. 10, Oct. 2023, Art. no. e2023SW003646, doi: 10.1029/2023SW003646.
