Áp dụng chương trình tính toán TEC đã nêu chúng tôi tiến hành tính TEC cho số liệu GPS liên tục của 3 trạm Hà Nội, Huế và Tp Hồ Chí Minh với khoảng cách giữa hai thời điểm quan sát là 30 giây. Để chỉ ra biến thiên theo thời gian ngày đêm của TEC, các giá trị TEC tính được tại mỗi thời điểm quan sát sẽ được lấy trung bình cho tất cả các vệ tinh nhìn thấy. Từ hình 3.9 đến hình 3.13 minh họa biến thiên ngày đêm trung bình tháng trong năm từ 2006 đến 2010 tại các trạm Hà Nội, Huế và Tp Hồ Chí Minh, với trục tung biểu thị giá trị trung bình của TEC theo đơn vị TECu (1TECu = 1016 e/m2) trong tháng tại thời điểm quan sát và trục hoành biểu thị thời gian được tính theo giờ quốc tế (giờ địa phương sẽ được cộng thêm 7). Kết quả quan sát cho thấy đặc trưng biến thiên ngày đêm chung của TEC là đạt một cực đại vào ban ngày (06-09UT, tức là 13-16LT) và một cực tiểu vào ban đêm địa phương (khoảng 21-22UT, tức là 04-05LT). Biên độ dao động ngày đêm trung bình tháng của TEC thay đổi trong khoảng từ cực tiểu ban đêm cỡ 5TECu đến cực đại ban ngày cỡ 50TECu tùy thuộc vào từng tháng trong năm và vào mức độ hoạt động mặt trời. Dựa vào phép chuyển đổi trong bảng 2.4, với biên độ dao động ngày đêm của TEC kể trên sẽ gây ra độ trễ khoảng cách từ 1m đến 8m trên tín hiệu L1. Sau 15hUT (22hLT) TEC ít biến đổi và duy trì giá trị thấp trong suốt thời gian ban đêm.
khu vực Việt Nam
80
Hình 3.9 Biến thiên ngày đêm trung bình tháng của TEC trong năm 2006
khu vực Việt Nam
81
Hình 3.10 Biến thiên ngày đêm trung bình tháng của TEC trong năm 2007 tại các
khu vực Việt Nam
82
Hình 3.11 Biến thiên ngày đêm trung bình tháng của TEC trong năm 2008 tại các
khu vực Việt Nam
83
Hình 3.12 Biến thiên ngày đêm trung bình tháng của TEC trong năm 2009 tại các
khu vực Việt Nam
84
Hình 3.13 Biến thiên ngày đêm trung bình tháng của TEC trong năm 2010 tại các
trạm Hà Nội, Huế và Tp Hồ Chí Minh
Việc TEC đạt cực đại vào ban ngày và cực tiểu vào ban đêm hoàn toàn dễ hiểu, như đã trình bầy trong chương 2 của luận án, tầng điện ly được hình thành và
khu vực Việt Nam
85
tồn tại dưới tác dụng của bức xạ mặt trời và phụ thuộc chủ yếu vào quá trình quang ion hóa. Vào ban ngày quá trình này diễn ra mạnh mẽ với tốc độ sinh ion và điện tử lớn làm cho nồng độ điện tử trong tầng điện ly tăng lên và đạt giá trị cực đại. Chúng ta biết rằng vào giữa trưa địa phương (12hLT) vị trí Mặt Trời ở vị trí quan sát nằm ở thiên đỉnh (=0), tốc độ sinh ion và điện tử đạt cực đại, tuy nhiên cực đại của TEC hầu như không xảy ra đúng giữa trưa địa phương mà đạt được vào khoảng đầu giờ chiều, điều này cho thấy ngoài quá trình quang ion hóa của bức xạ mặt trời, TEC còn phụ thuộc vào các quá trình động học khác như: gió trong tầng điện ly, trường điện, trường từ Trái Đất,... ảnh hưởng của các yếu tố này đang dần được làm sáng tỏ trong các nghiên cứu gần đây. Vào thời điểm sau khi Mặt Trời lặn, nồng độ điện tử sẽ giảm dần do không còn xẩy ra quá trình quang ion hóa mà chiếm ưu thế là quá trình va chạm và tái hợp, tuy nhiên nồng độ điện tử vẫn được duy trì trong suốt các giờ ban đêm do gió khí quyển trung hòa trong mặt phẳng kinh tuyến hướng về phía xích đạo, nâng plasma dọc theo đường sức từ lên các độ cao lớn hơn tại đó hệ số mất mát điện tử đủ nhỏ để duy trì sự tồn tại nồng độ điện tử suốt đêm.
So sánh với đặc trưng biến thiên ngày đêm của tần số tới hạn của các lớp điện ly đã công bố bởi các tác giả trước đây [4, 8], ta nhận thấy rằng đặc trưng biến thiên theo thời gian ngày đêm của TEC hoàn toàn giống với đặc trưng biến thiên ngày đêm của tần số tới hạn lớp F2 (f0F2) tầng điện ly tại trạm Phú Thụy - Hà Nội là
có một cực đại vào khoảng 14 giờ địa phương. Nhưng khác hơn khi so sánh với kết quả quan sát được tại trạm phía Nam (Tp. Hồ Chí Minh) khi biến thiên ngày đêm của tần số tới hạn lớp F2 (f0F2) tại đây đạt giá trị thấp hơn và đạt hai đỉnh vào khoảng 9 giờ và 17 giờ địa phương như chỉ ra trên hình 3.14, trong khi đó thì xu hướng hai đỉnh không thể hiện một cách rõ ràng trên đặc trưng biến thiên của TEC tại Tp. Hồ Chí Minh trong hầu hết các tháng trong năm, nhưng ở Tp Hồ Chí Minh độ rộng của khoảng cực đại ban ngày của TEC hoàn toàn tương ứng với độ rộng của vùng cực đại ban ngày ở foF2.
khu vực Việt Nam
86
Hình 3.14 a) Biến thiên tần số f0F2 tại Phú Thụy [8]; b) Biến thiên tần số f0F2 tại
Thành phố Hồ Chí Minh [4]