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COCONUT + EUHFORIA 动态耦合空间气象工具中的 CME 传播

太阳与恒星天体物理 2024-12-02 v1 空间物理

摘要

本文旨在展示从色斑模型 COCONUT 到日球预报工具 EUHFORIA 之间的时变耦合。我们进行了六次 COCONUT 模拟,在太阳表面实现了使用 Titov-D\'emoulin CME 模型或 Regularized Biot-Savart Laws (RBSL) CME 模型的flux rope。定期保存位于半径 Rb=21.5 RR_{b}=21.5~R_{\odot} 二维表面的磁场、速度、温度和密度。将这些耦合文件读入修改后的 EUHFORIA,以逐步更新其内边界。在展示 COCONUT 中传播的早期阶段后,我们检讨了由 flux rope 在 COCONUT 中传播所产生的日球扰动如何传递到 EUHFORIA。特别是考虑在 L1 处的热力学和磁场轮廓,并将其与在两个模型之间界面处获得的轮廓进行比较。我们证明了 EUHFORIA 中日球太阳风的属性与 COCONUT 中的属性一致,作为日球域的直接延伸。此外,COCONUT 中 flux rope 传播初始产生的扰动在日球中继续演化,最终到达地球,两个仿真之间的界面实现了平滑的过渡。我们还发现,无论是 COCONUT 还是 EUHFORIA 中,瞬态磁场结构在扩散时呈自相似形式。然而,轮廓幅值取决于所使用的 flux rope 模型及其属性,从而凸显了太阳源区初始属性在准确预测 CME 影响方面的重要作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.19340,
  title  = {CME propagation in the dynamically coupled space weather tool: COCONUT + EUHFORIA},
  author = {L. Linan and T. Baratashvili and A. Lani and B. Schmieder and M. Brchnelova and J. H. Guo and S. Poedts},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.19340},
  year   = {2024}
}