Гелиогеофизические приложения современных методов обработки цифровых данных

244

Данные о рентгеновском и ультрафиолетовом излучении, а также

солнечном зенитном угле были отнесены к дневным параметрам, а данные

о высыпаниях низкоэнергичных частиц, величине индексов

и b2i –

к ночным.

Особая конфигурация входа нейронной сети позволяет осуществлять

прогнозирование всего суточного интервала с привлечением различных

физических параметров отдельно для дневного и ночного прогноза.

Созданная таким образом нейронная сеть применялась для постановки

экспериментов по прогнозированию критической частоты ионосферного

слоя F2 на интервалы времени от 30 минут до 2 часов на полный суточный

интервал.

Эксперимент по прогнозированию последовательности критической

частоты ионосферного слоя F2, интерполированной методом кубического

сплайна для устранения пробелов в записях, проводился в несколько

этапов. Первый численный эксперимент был направлен на выполнение

прогноза

только

по

предыстории

процесса.

Обучающая

последовательность содержала 2 параметра – последовательность f

F2 и ее

первую производную. Привлечение первой производной от критической

частоты позволяет учесть ее нерегулярные изменения и, следовательно,

повысить качество прогноза. Результаты численных экспериментов

демонстрируют эффективность прогноза РЕ до 92%. Это свидетельствует

о приемлемом качестве прогноза, но его эффективность заметно снижается

при увеличении времени прогнозирования. Для прогноза на 3 часа

эффективность составляет всего 33%. Увеличение качества прогноза

может быть достигнуто путем привлечения различных солнечно-

магнитосферных параметров отдельно для дневных и ночных участков.

Следующий эксперимент проводился с привлечением различных

солнечно-магнитосферных параметров для дневного и ночного времени

суток и с учетом установленного ранее (с помощью той же ИНС) времени

опережения на развитие магнитосферно-ионосферного физического

процесса для каждого из них.

В результате перебора различных групп параметров и их

комбинаций было определено, что днем наибольшее влияние

на эффективность прогнозирования оказывают солнечный зенитный угол

в комбинации с Bz-компонентой межпланетного магнитного поля и

концентрацией солнечного ветра. Кроме того, на эффективность прогноза

оказывает влияние интенсивность рентгеновского излучения. В ночное

время на качество прогноза влияет компонента симметричной части

низкоширотного поля возмущения SYM-D в комбинации с компонентой