Ap和F107数据来源及处理

Ap和F107都是观测数据。短期预报是一天以内？中期和长期预报是月以上？

一、Ap数据

“行星际三小时磁情指数”即Kp指数。Kp指数是使用最广泛的一种地磁指数，它能够反映地磁场整体活动水平。Kp指数范围从0~9，其值越大表示地磁场扰动幅度越大。Kp指数是以准对数标度定义的，不适合通过简单的平均求出每天的指数。通过转换，得到每三小时的ap指数。并将8个ap指数平均得到每天的行星性日平均指数，称为Ap。

1）实测数据

测量Kp的地磁台站如图所示。

该数据实际上是由德国地学研究中心GFZ发布的。数据地址：Geomagnetic Kp indexhttps://doi.org/10.5880/Kp.0001

2）预测数据

forecasting和prediction是不同的。目前地磁指数也就能prediction到最多12小时。更长的prediction就是玄学。

Systematic Analysis of Machine Learning and Feature Selection Techniques for Prediction of the Kp Index - Zhelavskaya - 2019 - Space Weather - Wiley Online Libraryhttps://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019SW002271noaa的swpc有预报，msfc的Marshall Solar Cycle Forecast也有预报。swpc有短期的27天预报，msfc的是11年周期预报。 

二、F107数据

F107是太阳活动的指标，表示2800MHz（波长10.7cm）的太阳辐射通量，以s.f.u表示。sfu = 10-22W m-2 Hz-1。它和太阳黑子数等有很好的相关性。而且，它可以在地面测量，不受天气条件限制。F10.7指数从1947年即由加拿大测量。

1）实测数据

数据发布地址：Solar radio flux - solar monitoring program (spaceweather.gc.ca)https://www.spaceweather.gc.ca/forecast-prevision/solar-solaire/solarflux/sx-en.php数据包括观察值，调整值和URSI D系列值。

观测值是太阳射电望远镜测量的数值。这由两个量调制：太阳活动水平和地球与太阳之间的距离变化。由于它是太阳辐射撞击地球所产生的，因此这是在研究地面现象时使用的量。

当研究太阳时，由于地球和太阳之间的距离变化，10.7cm太阳通量的年度调制应该避免。然而，通过星历表计算可得到太阳与地球之间的距离。因此，我们产生一个额外的数量，根据地球 - 太阳距离的变化进行校正，基于平均距离的称为调整后的值。

通量密度的绝对测量是相当困难的，并且在太阳射电天文学的早期，世界各地的相当大的努力用于在许多不同频率下对太阳通量密度进行绝对测量。然后尝试将所有这些各种数据拟合到光谱中。然后给每组测量值提供一个比例因子，将它们插入到拟合的光谱上。对于10.7cm的太阳能通量，估计比例系数为0.9。根据以后的工作，这项工作应该重做。但是，我们还在数据库中给出了D系列通量，它是调整后的值乘以0.9。

每天进行三次通量测定。在3月至10月期间，测量时间为1700，2000（当地正午）和2300UT。然而，山谷中的位置和相对较高的纬度的组合使得在一年中的其余时间内不可能保持这些时间。因此，从11月到2月，通量确定时间变为1800,2000和2200，因为这时太阳足够高于地平线以进行良好的测量。

2）预测数据

Medium-term Predictions of F10.7 and F30 cm Solar Radio Flux with the Adaptive Kalman Filter - IOPsciencehttps://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/abef6d1-24个月的预测。

业务类型的预测还是前面的noaa swpc和msfc。

三、汇总数据

1）celestrak

celestrak网站收集了观测数据和预测数据，包括地磁活动BSRN, ND, 3-hourly Kp, 3-hourly ap, Cp, C9和太阳活动的指数：太阳黑子数和f107. 存在的问题是没有地磁kp和ap的预测数据。

2) iriweb

国际电离层参考模型网站irimodel.org定期发布Ap和F107以及太阳黑子等数据文件。仅有观测数据，包括ap和f107，优点是用来给iri里面的中性大气模型做输入数据的，所以没有多余的数据，直接用，很方便。

APF107.dat文件格式

year, month, day, 3小时Ap指数, 当日Ap，太阳黑子数，当日F107，81天F107,365天F107

数据格式

i3, i3, i3, i3*8, i3, i3, f5.1, f5.1, f5.1

注1：i3表示三位整数，f5.1表示1位小数，长度为5位的浮点数

注2：太阳黑子数未提供；

注3：文件第一行的f107只是后40天的f107平均。

3）msfc预测值

包含太阳黑子、f107和ap从现在到下一个太阳周期的预估值，用来为空间任务服务的，使用方便。Solar Cycle Progression and Forecast | NASAhttps://www.nasa.gov/msfcsolar