【Matlab】電漿濃度比較：日本電離層探測儀 vs 福衛三號

tags: Matlab 高層大氣科學

Common 目標

1. 找日本任一電離層探測儀附近之福衛三號觀測資料
2. 進行實高分析與作圖比較兩者電漿濃度之差異
3. 日期相同，時間相近，位置相近
4. 先修知識：電離層探測儀實高分析

Introduction 簡介

• 福衛三號電離層掩星反演觀測

  

• 資料 ionPrf

  

Data Source 資料來源

1. TACC: Taiwan Analysis Center for COSMIC：https://tacc.cwb.gov.tw/

2. 選擇 資料服務 >> 取得資料

   

3. 選擇 Data Center >> Data Download Interface

   

4. 登入後，選擇 COSMIC 2013 >> 選 ionPrf >> 選日期

   • 各別下載
   • 全部打包下載

   

5. 檔案名稱

   

Tutorial 教學步驟

• 以 2010/03/07 12LT (03UT) 為例

步驟1：取得電離層探測儀日本測站的data

• 網站連結：http://wdc.nict.go.jp/ionog/js_viewer/js_01.html
• 教學步驟：電離層探測儀實高分析
• Example
  • 測站名稱：Kokubunji
  • 觀測日期與時間：2010/03/07 12LT

步驟2：取得福衛三號的資料

• 取任一顆衛星的data：ionPrf_C003.2010.066.03.02.G12_2013.3520_nc
  • 觀測日期與時間：2010/03/07 03:02UT

步驟3：Matlab Code 程式碼

clear all
close all
%=============================================
% Program to read/plot the COSMIC ionPrf data
%=============================================
filename='ionPrf_C003.2010.066.03.02.G12_2013.3520_nc';
alts=ncread(filename,'MSL_alt');
lats=ncread(filename,'GEO_lat');
lons=ncread(filename,'GEO_lon');
dens=ncread(filename,'ELEC_dens');
plot(dens,alts,'r.-')
set(gca,'linewidth',2,'fontsize',12)
xlabel('Electron density (#/cm^3)')
ylabel('Altitude (km)')
hold on

%日本測站的data，應該有更好的方法，但筆者沒有研究
true_freq=[0.5 1.36 2.21 2.33 2.65 3.01 3.17 3.57 3.85 4.17 4.29 4.57 4.61 4.69 4.89 5.09 5.33 5.69 5.89 6.25 6.45 6.73 6.81 7.13 7.33 7.61 7.89 8.05 8.21 8.37 8.53 8.73 8.89 8.97 9.13 9.23 9.26 9.13 8.64 7.73];
true_hei=[85 90.6 98.3 99.1 100.6 101.4 101.6 101.9 102.5 103.2 101.7 103.9 110 118.3 142 154.2 164.1 176.1 181.2 189.1 193.5 199.9 201.7 208.5 212.4 217.8 222.7 225.8 229.1 232.5 236.1 241.3 246.8 250 257.6 266 274.5 293.4 321.5 360.3];
true_den=1.24*10^4*(true_freq.^2);
plot(true_den, true_hei, 'b.-')

title('2010/03/07 03:02:00 UT for ionPrf, 12:00:00 LT for ionosonde')
legend('ionPrf', 'ionosonde')
print -dpng test_plot.png

Result 結果

結果差很多，原因探討

• 主要原因是位置相近這個目標沒有做到

  • 日本測站：北緯30-40；東經135-145
  • 福衛三號：南緯60-71；東經124-145

• 福衛三號資料的經緯度，從檔名上無從辨別，只能從Matlab的結果中看到

  

如何解決位置的問題?

1. 老實說，筆者不知道如何用最快速的方式找到位置剛好在日本測站附近的data

2. 以下為可能的解決辦法，問題是筆者卡在 Mission 無法選擇 cosmic2013

   

   

Reference 參考資料

1. 高層大氣科學 上課講義
2. 電離層探測儀 資料：http://wdc.nict.go.jp/ionog/js_viewer/js_01.html
3. TACC: Taiwan Analysis Center for COSMIC：https://tacc.cwb.gov.tw/