空间中心科研人员建立中国区域高分辨率电离层数据同化模型

　　电离层数据同化，是指将零散分布的电离层多源观测数据融合到背景模式当中，使背景场与观测值相互匹配，从而建立既包含内在物理过程，又反映真实观测的电离层模型的重要方法。数据同化可以有效的弥补观测的时空局限和背景模型的精度偏差，是电离层空间天气现报预报领域的研究重点之一。

　　国家空间科学中心空间环境研究预报室的阿尔察、刘四清、黄文耿等研究者综合利用地基GNSS数据和天基COSMIC掩星观测数据，使用国际参考电离层IRI作为背景场，采用卡尔曼滤波、三维变分等同化方法，针对中国及周边区域构建了电离层总电子含量（TEC）和三维电子密度高精度高分辨率数据同化模型。其中电离层TEC地图的时空分辨率可达1^o×1^o×5分钟，电子密度分布的时空分辨率可达到2^o×2^o×50 km×5 分钟。同化结果分别与实测GPS TEC、电离层测高仪数据、其它国际机构（如CODE、MIT Madrigal Database）的TEC产品、犹他州立大学的全球电离层观测同化模型（GAIM）等分别进行了对比验证。分析结果表明模型精度较高，算法合理可行，可为电离层空间天气现报预报，卫星导航、雷达成像等空间环境应用提供精确有效的电离层信息，具有较为重要的科学和工程意义。

　　以上研究工作发表在美国地球物理联合会（AGU）的学术期刊Space Weather和Journal of Geophysical Research: Space Physics上。

　　文章列表及链接：

　　Aa, E., S. Liu, W. Huang, L. Shi, J. Gong, Y. Chen, H. Shen, and J. Li (2016), Regional 3-D ionospheric

　　electron density specification on the basis of data assimilation of ground-based GNSS and radio occultation data, Space Weather, 14, doi:10.1002/2016SW001363.http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016SW001363/full

　　Aa, E., W. Huang, S. Yu, S. Liu, L. Shi, J. Gong, Y. Chen, and H. Shen (2015), A regional ionospheric TEC mapping technique over China and adjacent areas on the basis of data assimilation, J. Geophys.

　　Res. Space Physics, 120, 5049-5061, doi:10.1002/2015JA021140.http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2015JA021140/full

　　（供稿：预报室）

图1：地基GNSS台站及星下点覆盖范围（左）；COSMIC掩星事件全球分布示例（右）

图2：数据同化模型结果示例：电子密度剖面图（上）；电离层TEC日变化地图（下）