총 전자 함량

총 전자 함량(TEC)은 지구의 전리층에 대한 중요한 기술 수량이다.TEC는 두 점 사이에 통합된 전자의 총 수로서, 단면 제곱 1미터의 관을 따라, 즉 전자 주상 번호 밀도를 말한다.흔히 TECU=10el¹⁶/m³1².66×10⁻⁸ mol³으로⁻² 정의되는 소위 TEC 유닛의 배수로 보고된다.^[1]

TEC는 매체를 통한 전파의 섬광과 그룹 및 위상 지연을 결정하는 데 중요하다.전리권 TEC는 종종 위성 위치 확인 시스템 위성을 사용하여 전리권 위에 위치한 위성에서 전송되는 수신 무선 신호의 반송파 위상 지연을 관찰하는 것이 특징이다.TEC는 태양 활동에 의해 강한 영향을 받는다.

공식화

TEC는 경로에 의존한다.정의에 따라 위치 의존 전자 밀도 n과_e 함께 전리층을 통과하는 경로 ds를 통합하여 계산할 수 있다.

TEC = $\int {\displaystyle n_{}}$ e${\displaystyle {}_{}}$( ${\displaystyle s}$) ${\displaystyle d}$ ${\displaystyle s}$ ${\displaystyle \int n_{e}s\,ds}$

수직 TEC(Vertical TEC)는 지상 입석 경로에 수직인 전자 밀도의 통합에 의해 결정되며, 경사 TEC(Slant TEC)는 모든 직선 경로에 걸쳐 통합하여 얻는다.

전파 지연

첫 번째 순서로, 전리권 전파 효과는 TEC에 비례하고 무선 주파수 f에 반비례한다.진공 판독에서 전파와 비교한 전리권 위상 지연:^{[2]: eq. (9.41)}

${\displaystyle \tau_{p}^{{p}^{\mathrm {iono}}}}}}=-\kappa {\frac {\mathrm {TEC}}{f^{2}}:$

전리권 그룹 지연은 크기가 동일하지만 반대 기호는 다음과 같다.

${\displaystyle \tau_{g}^{g}^{\mathrm {iono}}}}=-\tau_{p}^{\mathrm {iono}}}}}}}}}$

전리권 지연은 일반적으로 길이 단위(미터)로 표시되며, 지연 지속시간(초 단위)에 빛의 진공 속도(m/s 단위)를 곱한 것으로 가정한다.비례 상수 κ는 다음과 같이 읽는다.^{[2]: eq.(9.21), (9.20), (9.19), (9.14) [3]}

${\displaystyle \kappa =q^{2}/(8\pi^{2}m_{e}\epsilon _{0}}=c^{2}r_{e}/(2\pi )}$

여기서 q, m_e, r은_e 각각 전자 전하, 질량, 반지름이다. c는 빛의 진공 속도, ϵ은₀ 진공 허용 속도다.상수의 값은 약 κ 40.308193 m³/s이다⁻².^[4][5] 단위는 m/m²/Hz로² 균등하게 표현하여 f(Hz), TEC(m⁻²)의 경우 m 단위의 지연 발생과 관련된 해소를 강조할 수 있다.

참조