太阳风参数的类比集合预报：可预测性与时域频谱性能的量化

预测太阳风的多尺度属性是空间天气预测的重要方面，因为中尺度（大于一分钟）会影响磁层。众所周知，类比集合（Analog Ensemble, AnEn）方法允许从历史数据中预测某个量值，易于实现且能快速生成时间序列集合。将风向 spacecraft 观测到的近地太阳风属性的 AnEn 最优预报与持久性和气候基线进行比较，量化了磁场和速度分量以及模数的可预测性。发现 AnEn 预报在短期预测上与持久性相当，在长期预测上与气候基线相当，而在超过 60% 的样本中均优于两个基线。此外，使用 AnEn 而非基线可预测太阳风波动的完整频谱。然而，使用标准平均方法从 AnEn 集合中生成唯一预报会导致小尺度波动功率损失。为防止这种损失，提出了一种新的频谱降维方法，并与标准平均方法以及同步循环基线进行了比较。AnEn 频谱降维预报在时域上比同步基线更准确，在频率上比均值降维预报更准确。这种降序预报被证明在空间天气模型的性能诊断中可作为有用的比较基线。