基于活动区高梯度极性反转线的耀斑预报算法
太阳与恒星天体物理
2021-07-07 v1
摘要
太阳耀斑源自承载复杂且强双极磁流的太阳活动区。估计活动区耀发的概率并定义剧烈耀斑的可靠前兆是空间天气领域极具挑战的任务。本工作中，我们聚焦于两个作为耀斑前兆的度量：在无符号磁通量 R（基于 MDI/SOHO 数据测试，是耀斑预报应用中最常用的参数之一）以及表征太阳活动区复杂度的新颖拓扑参数 D。更详细地，我们提出了一种利用 HMI 图更高空间分辨率计算 R 值的算法。该算法得出一种不同方式计算的 R 值，其功能在一组第 24 太阳活动周耀斑上进行了测试。此外，我们引入一种基于自动识别已识别活动区中磁极性反转线、并能评估其磁拓扑复杂度的拓扑参数。我们采用启发式方法与监督式机器学习方法来验证这两个描述符在预测给定太阳活动区随后 24 小时内发生 X 或 M 级耀斑的有效性。我们的特征排序分析显示，两个参数在预测性能中均发挥显著作用。此外，分析表明，在全部 173 个预测因子中，新拓扑参数 D 是唯一一个在所有测试子集均出现、且在所有关于各预测因子对耀斑预报影响权重的计算中系统位列前十的参数。
引用
@article{arxiv.2105.00897,
title = {Flare Forecasting Algorithms Based on High-Gradient Polarity Inversion Lines in Active Regions},
author = {Domenico Cicogna and Francesco Berrilli and Daniele Calchetti and Dario Del Moro and Luca Giovannelli and Federico Benvenuto and Cristina Campi and Sabrina Guastavino and Michele Piana},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.00897},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 8 figures, accepted in the Astrophysical Journal