"Наша модель позволит строить прогноз количества электронов в атмосфере так же, как мы это делаем с количеством осадков в прогнозе погоды. Знания о количестве электронов необходимы для улучшения работы систем навигации, поскольку позволят разработчикам делать более точные устройства", – объяснил ведущий научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН в Новосибирске Юрий Ясюкевич.
Ионосферу в начале XX века открыл итальянский физик Гульельмо Маркони, это произошло в процессе проведения первого сеанса радиосвязи между двумя континентами. Ученый обнаружил, что в атмосфере есть прослойка из заряженных частиц, которая отражает радиоволны. Современные специалисты активно изучают, как разные природные и рукотворные феномены оказывают влияние на ионосферу, в том числе количество электронов внутри нее и плотность.
Ясюкевич вместе с коллегами разработал подход, позволяющий точно прогнозировать, как изменяется количество подобных частиц в зависимости от разных факторов (времени суток, перемен в уровне солнечной активности, сезонных колебаний и т. д.), пишет ТАСС. Для разработки методики ученые проанализировали информацию по содержанию электронов в ионосфере, собранную с 1998 по 2023 год в Сибири, Европе, Канаде, Японии, Австралии и других регионах мира.
Эти данные были использованы для обучения нейросети, которая может очень точно прогнозировать количество электронов в атмосфере. В своих прогнозах она опирается всего на два параметра: это время и так называемый "индекс F10.7", который отражает среднесуточный уровень солнечной активности. Работу алгоритма специалисты проверили, просчитав с его помощью колебания в количестве электронов во ходе текущего цикла солнечной активности, начавшегося в конце 2019 года.
Расчеты показали, что новый подход значительно точнее уже существующих методов прогнозирования свойств ионосферы. Физики заявляют, что разработка поможет инженерам точнее прогнозировать, насколько быстро сигналы спутников ГЛОНАСС, а также других навигационных систем проходят через атмосферу. Это в свою очередь позволит повысить точность спутниковой навигации.
