利用日球层成像仪对太阳日冕物质抛射观测的建模及通过日球物理系统观测台的验证
太阳与恒星天体物理
2017-09-13 v2 空间物理
摘要
我们在准确预测日冕物质抛射(CME)到达类地行星（包括地球）方面取得了进展。我们首次能够利用日球物理系统观测台超过一个太阳周期 2/3 的观测数据来评估 CME 预测模型。我们利用 5 个原位观测航天器 8 年的观测，验证了由日地关系天文台(STEREO)日球层成像仪(HI)（科学数据）观测到的 1337 个 CME 的建模结果。我们使用 CME 前沿的自相似膨胀模型，假设 60 度的经向宽度、恒定速度和恒定传播方向。在这些假设下，我们发现所有被预测会撞击特定航天器的 CME 中，有 23%-35% 导致了清晰的原位特征，这意味着每 1 次正确预测会发出 2 到 3 次误报。此外，我们发现预测精度不会随着 HI 与地球的经向间距增大而降低。预测到达时间与原位到达时间的平均差异在 2.6 +/- 16.6 小时以内，与解析和数值建模结果相似，真实技巧统计量为 0.21。我们还讨论了可能提高使用广角日球层成像仪观测进行空间天气预报准确性的各种因素。这些结果构成了利用 HI 以及其他方法处理日地 L5 点运行性空间天气任务数据所能达到的预测精度的一阶近似基线。
引用
@article{arxiv.1703.00705,
title = {Modeling observations of solar coronal mass ejections with heliospheric imagers verified with the Heliophysics System Observatory},
author = {C. Möstl and A. Isavnin and P. D. Boakes and E. K. J. Kilpua and J. A. Davies and R. A. Harrison and D. Barnes and V. Krupar and J. P. Eastwood and S. W. Good and R. J. Forsyth and V. Bothmer and M. A. Reiss and T. Amerstorfer and R. M. Winslow and B. J. Anderson and L. C. Philpott and L. Rodriguez and A. P. Rouillard and P. T. Gallagher and T. L. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.00705},
year = {2017}
}
备注
27 pages, 7 figures, 3 tables, accepted for publication in the AGU journal "Space Weather" on 2017 July 1