基于观测的 EUHFORIA 磁化日冕物质抛射建模
太阳与恒星天体物理
2019-06-26 v1
摘要
日冕物质抛射（CMEs）是地球强空间天气扰动的主要来源。其地球效应在很大程度上由其动压和内部磁场决定，而传统的锥状 CME 模型无法对地球处的这些量进行可靠预测。我们使用 EUropean Heliospheric FORecasting Information Asset（EUHFORIA）模型研究了两次朝向地球的 CME，测试了一种线性无力球状 CME 模型的预测能力，该模型使用由遥感观测导出的参数进行初始化。利用基于观测的 CME 输入参数，我们使用锥状和球状 CME 模型对事件进行 MHD 模拟。结果表明，当使用相同运动学参数初始化时，球状 CME 比锥状 CME 传播更快。我们将这些差异解释为锥状和球状 CME 内部作用的洛伦兹力不同，导致 CME 膨胀不同。此类差异可通过仅以对应于径向速度的低速初始化球状 CME 来减轻。地球处的结果表明，与锥状模型相比，球状模型将 B(Bz) 的预测提高了 12–60(22–40) 个百分点。考虑位于地球周围的虚拟航天器，B(Bz) 预测达到观测峰值值的 45–70%(58–78%)。对于偏离日地连线传播的 CME，球状模型预测的地球处磁场参数不准确，而在严格朝向地球的事件中，它成功预测了 CME 属性和到达时间。由于与所假设球形相关的局限性，对偏离日地连线传播的 CME 建模需要格外小心。建模结果的空间变异性以及重建 CME 方向中的典型不确定性，表明需要考虑地球及其周围虚拟航天器处的预测。
引用
@article{arxiv.1904.07059,
title = {Observation-based modelling of magnetised Coronal Mass Ejections with EUHFORIA},
author = {Camilla Scolini and Luciano Rodriguez and Marilena Mierla and Jens Pomoell and Stefaan Poedts},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.07059},
year = {2019}
}