基于日球层成像观测预测日冕物质抛射到达地球的时间
太阳与恒星天体物理
2020-08-26 v1 空间物理
摘要
日冕物质抛射（CME）到达地球的时间（ToA）是一个关键参数，因为与 CME 到达相关的空间天气现象（如强烈的地磁暴）与之有关。尽管新仪器的使用不断增加且新方法不断发展，ToA 估计误差平均仍高于 10 小时。在此，我们利用来自日球层成像仪（即日心距离高于现有日冕仪所覆盖范围的观测）的观测来研究 CME 的 ToA 预测。为开展此项工作，我们分析了由双星 STEREO 航天器上的 HI-1 日球层成像仪观测到的 14 个 CME，以确定其前沿位置和速度。运动学参数是通过一种基于椭圆转换（ElCon）方法的新技术推导的，该技术使用来自 STEREO 双视点的同步观测。在仪器视场之外，我们假设 CME 演化的动力学由空气动力阻力控制，即由与背景太阳风粒子相互作用产生的力控制。为模拟阻力，我们使用了一个物理模型，使我们能够在无需依赖经验推导的阻力系数的情况下推导其参数。我们发现对于一组 14 个事件，CME ToA 平均误差为 小时，平均绝对误差为 小时。结果表明，来自 HI-1 的观测给出的估计误差与来自日冕仪的观测相似。
引用
@article{arxiv.2008.09005,
title = {Predicting the Time-of-Arrival of Coronal Mass Ejections at Earth From Heliospheric Imaging Observations},
author = {Carlos Roberto Braga and Angelos Vourlidas and Guillermo Stenborg and Alisson Dal Lago and Rafael Rodrigues Souza de Mendonça and Ezequiel Echer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.09005},
year = {2020}
}
备注
Accepted for publication in JGR - Space Physics (August 19, 2020)