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用于预报面向地球的日冕物质抛射之空间天气相关磁云性质的磁云预测模型

太阳与恒星天体物理 2022-11-09 v3 空间物理

摘要

日冕物质抛射(CMEs)是太阳上的高能风暴,导致行星际空间中大规模磁云(MCs)的抛射,其中包含磁场增强且磁场方向相干变化的物质。地磁扰动严重程度取决于行星际磁场(IMF)的方向和强度,以及风暴的通过速度与持续时间。当IMF方向长时间持续向南时,日球层环境与地球磁层之间的耦合最强。预测此类面向地球的CMEs的磁剖面对其地磁影响估计至关重要。我们旨在构建并整合多种技术,以开发可预报磁场矢量、地球撞击时间、太阳风暴速度与通过持续时间的综合磁云预测(MCP)模型。我们方案的新颖之处在于无需借助计算密集的含时动力学方程即可预测风暴通过持续时间。我们的方法通过将MCP模型输出与1 AU处十个MCs的观测比较得到验证。在样本中,我们发现八个MCs的预测与观测磁剖面均方根偏差小于0.1,且七个MCs的通过持续时间落在预测范围内。基于该方法的成功,我们得出结论:基于近太阳CME观测的分析与建模来预测MCs的近地性质是一项可行的努力,对空间天气评估具有潜在益处。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.05231,
  title  = {A magnetic cloud prediction model for forecasting space weather relevant properties of Earth-directed coronal mass ejections},
  author = {Sanchita Pal and Dibyendu Nandy and Emilia K J Kilpua},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.05231},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 6 figures