Evaluation of the Non-Perturbed TEC Reference of a New Version of the DIX

Abstract

ABSTRACT. In the present work, we evaluate a new method for determining a non-perturbed Total Electron Content (TEC) reference to apply on a new version of the disturbance ionosphere index (DIX). This method is based on calculating a 3-hour moving average over the TEC obtained during a given reference day. We compared the proposed method with TEC values obtained from monthly medians and the International Reference Ionosphere (IRI) model to evaluate its performance. The results are presented and discussed in terms of a dispersion coefficient between each method and the averaged TEC from the five quietest days of each month of 2015, over three Brazilian sites. Finally, we calculated the DIX based on the proposed method and compared it with the original DIX values obtained during the St. Patrick’s Day magnetic storm (17-18 March 2015). Differences between the two approaches are discussed, and the results showed that the non-perturbed reference determination could highly influence the quality of the DIX calculation.

Keywords: TEC, DIX, Ionospheric Indices, space weather.

RESUMO. No presente trabalho, avaliamos um novo método para determinar um Conteúdo Eletrônico Total (TEC) de referência para aplicá-lo em uma nova versão do índice de perturbação da ionosfera (DIX). Este método baseia-se no cálculo de uma média móvel de 3 horas sobre o TEC obtido durante um determinado dia de referência. Comparamos o método proposto com os valores de TEC obtidos a partir de medianas mensais e do modelo IRI para avaliar o seu desempenho. Os resultados são apresentados e discutidos em termos de um coeficiente de dispersão entre cada método e a média do TEC para os cinco dias mais calmos de cada mês de 2015, em três localidades brasileiras. Finalmente, calculamos o DIX com base no método proposto e o comparamos com os valores de DIX originais obtidos durante a tempestade geomagnética do dia de St. Patrick (17-18 de março de 2015). As diferenças entre as duas abordagens são discutidas, e os resultados mostram que a determinação do TEC de referência não perturbado pode influenciar diretamente a qualidade do índice DIX.

Palavras-chave: TEC, DIX, Índices Ionosféricos, clima espacial.