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WACCM-D 与 riometer 观测中太阳质子事件期间的宇宙噪声吸收

空间物理 2019-01-23 v1

摘要

太阳质子事件(SPEs)在中层大气中引起大规模电离,导致臭氧损耗及中层大气能量收支的变化。在气候模式中准确实现 SPEs 及其他粒子电离源,对于理解高能粒子沉降(EPP)在气候变率中的作用十分必要。我们利用来自 16 个 riometer 台的观测以及添加了 D 区离子化学的 Whole Atmosphere Community Climate Model(WACCM-D),研究 2000 至 2005 年 62 次太阳质子事件期间宇宙噪声吸收(CNA)的时空范围。我们还提出了一种针对剧烈吸收事件期间观测 CNA 非线性响应的校正方法。我们发现 WACCM-D 能较好地再现观测到的 CNA,但所用 EPP 强迫尚需未来改进与检验。模型与观测的平均绝对差异在约 6666^\circ 地磁纬度向极侧小于 0.5 dB,并随纬度降低而增大,在约 6666^\circ 地磁纬度向赤道侧约为 1 dB。差异在晨昏条件下最大,此时模型 CNA 变化较观测更为突兀。由于模型中固定的质子截止纬度,观测到 CNA 范围存在约 11^\circ33^\circ 地磁纬度的过高估计。在所研究的 18 次事件中,观测到模型在极盖区内日照条件下对 CNA 存在无法解释的低估。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.06884,
  title  = {Cosmic Noise Absorption During Solar Proton Events in WACCM-D and Riometer Observations},
  author = {Erkka Heino and Pekka T. Verronen and Antti Kero and Niilo Kalakoski and Noora Partamies},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.06884},
  year   = {2019}
}

备注

Accepted for publication in JGR Space Physics