用数值模型预报背景太阳风：I. 业务化框架的实现
空间物理
2019-05-14 v1
摘要
行星际空间与近地环境中的背景太阳风条件由太阳活动决定。稳定的太阳风流调制了行星际日冕物质抛射的传播行为，其自身也是周期性地磁暴活动的重要驱动因素。因此，背景太阳风流与磁场的知识是成功的空间天气预报的基本组成部分。在此，我们以卡林顿自转 2077 为例，给出了一个用于运行、验证和优化背景太阳风流模型的业务化框架的实现。我们利用势场源表面模型（PFSS）与 Schatten 电流片模型（SCS）重建日冕磁场的全局拓扑，并讨论用于指定近太阳处太阳风条件的三种经验关系，即 Wang-Sheeley（WS）模型、日冕洞边界距离（DCHB）模型与 Wang-Sheeley-Arge（WSA）模型。通过在亚地球点纬度上加入不确定性，我们选取一组初始条件集合，并通过 Heliospheric Upwind eXtrapolation（HUX）模型将解映射到地球。我们从连续变量验证评估预报性能，发现 WSA 模型最准确地预测了太阳风速度时间序列。我们注意到，集合预报过程略微改善了所研究的所有太阳风模型的预报性能。我们得出结论：所实现的框架非常适合于研究日冕磁场与近地环境中背景太阳风流性质之间的关系。
引用
@article{arxiv.1905.04353,
title = {Forecasting the Ambient Solar Wind with Numerical Models: I. On the Implementation of an Operational Framework},
author = {Martin A. Reiss and Peter J. MacNeice and Leila M. Mays and Charles N. Arge and Christian Möstl and Ljubomir Nikolic and Tanja Amerstorfer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.04353},
year = {2019}
}