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用于日冕物质抛射传播的基于阻力的集合模型(DBEM)

太阳与恒星天体物理 2018-03-14 v1 空间物理

摘要

用于日冕物质抛射(CMEs)日球层传播的基于阻力的模型(DBM)是一种广泛使用的解析模型,可预测 CME 在给定日球层位置处的到达时间与速度。它基于如下假设:CME 在行星际空间的传播仅受磁流体动力学阻力影响,其中 CME 传播由 CME 初始属性以及环境太阳风属性决定。我们提出了升级版本,涵盖集合建模以产生可能的 ICME 到达时间与速度的分布,即基于阻力的集合模型(DBEM)。使用输入值的不确定性范围进行多次运行几乎可实时完成,仅需几分钟。这使我们能够定义最可能的 ICME 到达时间与速度,量化预测不确定性并确定预报置信度。DBEM 的性能通过使用相同事件样本与集合 WSA-ENLIL+Cone 模型(ENLIL)进行了评估与比较。研究发现平均误差为 ME=9.7ME=-9.7 小时,平均绝对误差 MAE=14.3MAE=14.3 小时,均方根误差 RMSE=16.7RMSE=16.7 小时,略高于但可与 ENLIL 误差(ME=6.1ME=-6.1 小时、MAE=12.8MAE=12.8 小时和 RMSE=14.4RMSE=14.4 小时)相比。总体而言,DBEM 与 ENLIL 表现相近。此外,我们发现两种模型均预测快 CME 比观测到得更早到达,这很可能源于模型的物理局限性,但也可能与快 CME 的 CME 初始速度被高估有关。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.07473,
  title  = {Drag-Based Ensemble Model (DBEM) for Coronal Mass Ejection Propagation},
  author = {Mateja Dumbović and Jaša Čalogović and Bojan Vršnak and Manuela Temmer and M. Leila Mays and Astrid Veronig and Isabell Piantschitsch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.07473},
  year   = {2018}
}

备注

15 pages, 8 figures