電離層模式

電離層模式是電離層諸參量隨高度變化的數學描述。這種變化與地理位置、季節、地方時，以及太陽和地磁活動性有關。

基本介紹

• 中文名：電離層模式
• 外文名：Ionospheric model
• 拼音：dianlicengmoshi
• 解釋：電離層諸參量隨高度變化數學描述

模式分類

電離層的電子密度、離子密度、電子溫度、離子溫度和離子成分等參量隨時間和空間變化規律的數學描述。對不同的參量，有其相應的模式，如電子密度模式、電子溫度模式等。其中，電子密度模式最常用，也研究得最充分。

電子密度模式

自20世紀30年代英國S.查普曼提出電離層形成理論及查普曼模式以來，相繼出現了各種初等函式描述的電子密度模式。最常用的有：
查普曼模式（見電離層的形成）。
拋物線層模式、指數模式、線性模式：式中F和α為常數，h0為起算高度，N(h)為離地面高度h處的電子密度，Nm為該層的電子密度峰值,hm為Nm對應的高度,α為層的半厚度。此外，還有雙曲正割平方層（簡稱正割層）模式、餘弦層模式、多項式層模式等。然而，所有這些模式都只能描述電離層電子密度剖面的某一部分。要完整地描述電子密度剖面需要用不同的數學表達式描述剖面的不同部分。
本特模式：是描述150～1000公里整個電子密度剖面的一種模式，按此模式，頂部電離層用3個指數層和1個拋物線層來逼近；下部電離層用雙拋物線層近似。本特模式著眼於保持總電子含量儘可能精確，用於獲得高精度的電離層電波傳播的時延值和由折射造成的方向變化。

電子分層

對F層電子密度峰值以下的電子密度剖面,按照不同的實際套用有不同的組合模式。例如拋物線層(F2層)-線性層（F1層）- 拋物線層（E層）組合模式可用於高頻通信的場強計算；餘弦層（F2層）-正割層（E-F1層）- 拋物線層 (E層)組合模式可用於精度要求較高的射線追跡計算；拋物線層（F2層）與多項式層組合模式可以方便地從頻高圖（電離圖）計算 F2層的峰值高度、峰值標高和有效亞峰值平板厚度S，

國際參考電離層

在1978年，國際無線電科學聯盟(URSI)和空間研究委員會(COSPAR)建立並發表了一種電離層經驗模式──國際參考電離層（IRI1978）。此模式對1000公里以下的電離層電子密度、離子密度、電子溫度、離子溫度和主要正離子成分(O+、H+、He+、O娚和NO+)等參量的時間和空間分布都給出了數學表達式和獲得這些分布的電腦程式，通過輸入相應的參量就可由計算機輸出得到上述任一種電離層參量的分布。
附圖是 IRI1978給出的電離層電子密度和電子溫度剖面的一例。　IRI1978所依據的實驗資料還不十分豐富和完整,因此在某些情況下給出的結果可能與實測偏離較大。
國際參考電離層給出的是月平均剖面。個別日期的數值與月平均值的偏離如表：　1980年公布的IRI1980較之IRI1978有所改進。國際參考電離層還將不斷地改進和完善。
國際參考電離層是為空間科學工作者和無線電波傳播工程師提供的獲得電離層有關物理參量、預報電離層狀態和估算電波傳播條件的一個有力工具。