通过移位算子推理从内日球层到地球的太阳风流预测
计算物理
2022-11-30 v4 动力系统
摘要
太阳风条件主要通过三维数值磁流体动力学（MHD）模型进行预测。尽管MHD模型能够产生高度准确的预测，但它们需要计算密集的高维模拟。这使得它们不适合进行时间敏感的预测以及不确定性量化所需的大规模集合分析。本文提出了一种新的数据驱动降阶模型（ROM）能力，用于预测日球层太阳风速度。基于Galerkin投影的传统模型降阶方法在处理对流主导系统（如太阳风）时存在困难，因为它们需要大量基函数并且可能变得不稳定。本文的一个核心贡献是通过扩展非侵入式算子推理ROM框架来利用太阳自转引起的太阳风中存在的平移对称性，从而解决了这一挑战。数值结果表明，我们的方法能够充分模拟MHD模拟，并且优于一个简化物理的替代模型——日球层上风外推模型。
引用
@article{arxiv.2203.13372,
title = {Predicting Solar Wind Streams from the Inner-Heliosphere to Earth via Shifted Operator Inference},
author = {Opal Issan and Boris Kramer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.13372},
year = {2022}
}