Forbush下降的形态学指纹及其与地磁风暴严重程度的关系

Forbush下降（FDs）是由全球中子监测网络观测到的银河宇宙射线通量的瞬态下降，通常与日冕物质抛射及相关激波驱动的行星际扰动有关。尽管有大量的观测工作，但由于站点响应的异质性、覆盖缺口以及网络的多元性，定量比较不同事件间的FD形态并将其与风暴严重程度联系起来仍然具有挑战性。本文引入了一种基于图的事件表示，其中每个FD被映射到一个事件网络，该网络由站点响应时间序列之间的成对相异性构建。通过最小生成树获得一个受控的稀疏骨干，使得不同案例的事件图具有可比性。从每个图中，计算出一组紧凑的几何/拓扑指纹，包括全局积分度量、谱摘要、介观结构、中心性聚合和复杂性描述符。使用严格的留一事件外验证，在预定义的度量距离和距离域变换网格上评估预测能力，选择标准是事先确定的。所提出的指纹在三个任务中表现出可测量的信号：(i) 地磁风暴强度（G3/G4/G5）的多类分类，性能中等但一致，误差主要由相邻类别主导；(ii) 更强的二元严重性筛选（≥G4 vs. G3），对严重事件具有高灵敏度；(iii) 使用偏最小二乘法进行下降回归，相对于逐折均值基线实现了正的解释方差。