用数值模型预报背景太阳风。II. 一种用于指定近日太阳风速度的自适应预报系统
空间物理
2020-03-23 v1
摘要
背景太阳风流动与场影响着日冕物质抛射在行星际介质中的复杂传播动力学，并在塑造地球空间天气环境中起着关键作用。空间天气研究与预报界的一个关键科学目标是开发、实施并优化数值模型，以指定日球模型域内边界处太阳风条件的大尺度特性。本文我们提出一种自适应预报系统，将太阳风的原位测量信息融合进数值模型，使近日全球太阳风模型解更好地匹配地球附近的 prevailing 物理条件。借此，我们试图提升成熟太阳风模型（包括 Wang-Sheeley-Arge（WSA）模型）在指定太阳风速度方面的预报能力。特别地，我们使用 Heliospheric Upwind eXtrapolation（HUX）模型将太阳风解从近日环境映射到地球附近。此外，我们给出了新近开发的 Tunable HUX（THUX）模型，其求解底层 Burgers 方程的黏性形式。我们对 2006–2015 年间的太阳风预报结果进行了统计分析。所提出的预报方案改善了所有受调研的日冕/日球模型组合，并比我们的参考基线模型更好地估计了地球处的太阳风状态。我们讨论了其原因，并得出结论：我们的发现对未来应用空间天气研究与预报实践具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2003.09336,
title = {Forecasting the Ambient Solar Wind with Numerical Models. II. An Adaptive Prediction System for Specifying Solar Wind Speed Near the Sun},
author = {Martin A. Reiss and Peter J. MacNeice and Karin Muglach and Charles N. Arge and Christian Möstl and Pete Riley and Jürgen Hinterreiter and Rachel Bailey and Mathew J. Owens and Tanja Amerstorfer and Ute Amerstorfer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.09336},
year = {2020}
}