Statistical Analysis of Global and Regional Ionospheric Total Electron Content (TEC) Using Extreme Value Distributions

技术 总电子含量 环境科学 太空天气 广义帕累托分布 电离层 卫星 纬度 气象学 极值理论 广义极值分布 统计 地理 数学 大地测量学 物理 天文
作者
Suneetha Emmela,D. Venkata Ratnam,Y. Otsuka,Atsuki Shinbori,Takuya Sori,Michi Nishioka,Septi Perwitasari
出处
期刊:IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:62: 1-8
标识
DOI:10.1109/tgrs.2023.3338513
摘要

Satellite based radio communication and navigation systems rely mostly on trans-ionospheric propagation of radio signals concerning changes by total electron content (TEC). Therefore, it is necessary to understand the changing behavior of structural variations of ionospheric TEC for high-frequency applications besides mitigating the risks associated with the space weather impacts for navigation and aviation applications. The reference thresholds identified for moderate and severe level of threshold activity for TEC by International Civil Aviation Organization (ICAO) are 125 and 175 TECU respectively. In view of this, statistical analysis of long-term ground based Global Navigation Satellite System TEC data of 25 years (1997-2021) using extreme value theory (EVT) is performed for both magnetically quiet and disturbed day conditions for four different regions – India(5-45°N). Japan low(20-30°N), Japan mid-latitudes(30-50°N), and global regions to identify the extreme ionospheric TEC events that take place once in 11, 22, 44, 66, 88, and 110 years with 95% confidence intervals. In the present work, both generalized extreme value (GEV) using annual maxima and generalized pareto distribution (GPD) using peak-over-threshold (PoT) analysis are performed. A likelihood test and PoT constraint in addition to adjustment of shape parameter illustrates that GPD works better than GEV to identify return periods of extreme events. The recommended TEC moderate and severe thresholds for India, Japan low, Japan Mid latitude, and Global regions are 121, 101, 90, and 139TECU and 131, 135, 98, and 157TECU respectively. The analysis would be helpful in developing risk assessment and mitigation strategies for critical GNSS space-weather systems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lemon完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Twonej举报Dxxxjx求助涉嫌违规
2秒前
Lucky完成签到,获得积分10
2秒前
靓丽的怜雪完成签到,获得积分20
2秒前
情怀应助化学学渣采纳,获得10
2秒前
FashionBoy应助Yuanyuan采纳,获得10
3秒前
one发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
梓曦发布了新的文献求助10
4秒前
优美紫槐发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
彭于晏应助123456采纳,获得10
5秒前
6秒前
多情新蕾发布了新的文献求助10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
萧瑟秋风今又是完成签到 ,获得积分10
6秒前
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
SciGPT应助lyx采纳,获得10
10秒前
林一发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
旺仔糖发布了新的文献求助10
12秒前
碧蓝丹烟完成签到 ,获得积分10
12秒前
无极微光应助尖叫尖叫采纳,获得20
12秒前
上官若男应助优美紫槐采纳,获得10
13秒前
晨光发布了新的文献求助10
13秒前
贱小贱完成签到,获得积分0
14秒前
14秒前
暴走章鱼完成签到,获得积分10
15秒前
雷欣欣完成签到 ,获得积分10
15秒前
万能图书馆应助西西采纳,获得10
16秒前
无花果应助韩小小采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
落霞应助hedgehogcat采纳,获得10
18秒前
18秒前
NexusExplorer应助Yuanyuan采纳,获得10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5729634
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5319737
关于积分的说明 15317209
捐赠科研通 4876640
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2619450
邀请新用户注册赠送积分活动 1569001
关于科研通互助平台的介绍 1525547