تحلیل و پیش‌بینی محتوای کلی الکترون (TEC) حاصل از مشاهدات سامانه ناوبری جهانی

در این تحقیق از روش برآورد هماهنگ (هارمونیک) کمترین مربعات روی سری‌‌های زمانی یون‌سپهر (TEC) به طول زمانی هفت سال، که با استفاده از پردازش داد‌‌های GPS با نرم‌‌افزار Berneseمحاسبه شده‌اند، استفاده شده است. بسامدهای طیفی مؤلفه‌های اصلی برآورد شده‌اند. در این طیف‌‌ها دوره 24 h و کسرهای آن24h/n, کهn=1,2,…,11 مشاهده می‌شوند که تجزیه معروف سری فوریه از تغییرات روزانه یون‌سپهر هستند. عامل اصلی این سیگنال روزانه تغییرات شبانه‌‌روزی TEC است. مؤلفه های نیم‌‌روزانه و ثلث‌‌روزانه می‌‌تواند به‌دلیل ردپای substorm ها به دو صورت حرکات قطبی ذرات باردار (در لایه‌ی E) و تغییرات در جریان حلقوی (مرتبط با میدان الکتریکی مغناطیس‌‌سپهر در عرض‌‌های پایین) و همچنین تاثیرات کشندی (جذرومدی) باشد. همچنین طیف با دوره شناخته شده 27 روز نیز به‌دست آمده که مرتبط با نوسان‌‌های دوره‌ای خورشیدی است. علاوه‌‌براین، دوره‌های سالانه، نیم‌‌سالانه و ثلث‌‌سالانه نیز مشاهده می‌شود. درنهایت، از دوره‌های به‌دست آمده برای ایجاد یک الگوی پیش‌‌بینی یون‌سپهری استفاده شده است. نتایج نشانگر آن است که بخش قابل‌‌ملاحظه‌‌ای (به‌طور مطلق) از مقادیر TEC با این توابع پایه قابل پیش‌‌بینی است، و قسمت غیرقابل کشف که به‌صورت نوفه آشفته باقی می‌ماند می‌‌تواند در حالت یون‌سپهر آشفته تا 20TECU برسد. در مقایسه با مدل استاندارد Klobuchar این روش به صورت معناداری دقت تعیین موقعیت با GPS تک بسامدی را افزایش خواهد داد.