245 / 320
243
Анализ связи изменений критической частоты слоя F2
субавроральной ионосферы с ключевыми солнечно-магнитосферными
параметрами и возможностей прогнозирования проводился на интервале с
20 октября по 5 ноября 2005 г. с отдельным рассмотрением дневных и
ночных участков. Продолжительность такого интервала достаточна для
обучения нейросети и дальнейшей проверки эффективности выполняемого
ей прогноза. Для разделения суточного интервала на дневной и ночной
участки была определена продолжительность ночи над станцией Gakona
(Аляска) на высоте 250 км с момента захода до момента восхода
по солнечному зенитному углу. Установлено, что с 20.10 по 05.11
на поверхности Земли (h = 0 км) на станции Gakona продолжительность
ночи составляет в среднем 15,5 часов (01.45-17.15 UT), а на высоте
250 км – порядка 11 часов. Поскольку при подъеме на высоту 250 км
продолжительность ночного интервала сокращается на 4 часа, то дневной
участок принят в интервале 14.45-4.00 UT (05.45-19.00 MLT) и ночной
участок – в интервале 04.15-14.30 UT (19.15-05.30 MLT).
Причинно-следственные
связи,
моделируемые
нейросетью
для высокоширотной
ионосферы,
существенно
отличаются
от аналогичных процессов в ионосфере средних широт. Это обусловлено
структурными особенностями высокоширотной ионосферы и комплексом
процессов, обеспечивающих ее ионизацию, в котором следует различать
дневные и ночные особенности. Это потребовало существенного
изменения архитектуры ИНС в части формирования вектора входных
данных по сравнению с ИНС, прогнозирующей параметры
среднеширотной ионосферы [
Barkhatov et al., 2004
].
Непосредственное
прогнозирование
критической
частоты
на дневных и ночных участках потребовало разработать оригинальный
метод «шлюзования» входных данных, который заключается в создании
единого входного пакета. «Шлюз» в этом случае представляет собой
своеобразный ключ, который позволяет при прогнозировании дневных
участков использовать из входного массива только «дневные» параметры,
не привлекая «ночных». Аналогично при прогнозировании ночных
участков подключаются только «ночные» параметры.
Солнечно-магнитосферные параметры были разделены на группы
для дневных и ночных участков, исходя из физических представлений
о процессах, проходящих в субавроральной ионосфере. Данные о ПСВ и
ММП, компонентах геомагнитного поля и индексах SYM и ASY считались
одинаково эффективными как для дневных, так и для ночных участков.