来自 GOES-R/SUVI 太阳 occultation 的热层密度、组成与温度
地球与行星天体物理
2025-08-15 v1
摘要
已开发出一组原子氧和分子氮气数量密度剖面，以及180至500公里区间的热层温度剖面。这些剖面源自 GOES-R 卫星上 SUVI 的太阳 occultation 测量，使用17.1、19.5和30.4 nm 通道。讨论了使用 EUV 太阳 occultation 图像测量热层状态的新颖方法与方法。给出测量不确定性作为切线高度的函数。在250公里处，O 和 N2 的数量密度随机不确定性分别为8%和17%，中性温度的随机不确定性为3%。评估了有效横截面不确定性对检索偏差的影响，结果显示如预期，最大影响发生在 O 和 N2 为次要吸收剂的地方。相反，总质量密度和 O/N2 比率表现出显著较低的灵敏度，偏差在高度上保持较小或几乎恒定。总质量密度与 MSIS 模型的比较显示，在黄昏终点处表现良好，平均差异为-2%，但在黎明处差异更大，平均差异为-26%。这些差异在安静的太阳条件下更为突出，表明 MSIS 在这些条件下可能高估了密度。密度与 IDEA 和 Dragster 同化模型的比较显示，黎明/黄昏百分比差异分别为-24%/-2%和+2%/+13%。该数据集可通过 NOAA GOES-R L2 流水线获取，覆盖自 2018 年 9 月的日食季节，预计将持续至 2035 年。由于该测量仅依赖实时的 NOAA 太空天气 SUVI 图像，这些剖面可以实时生成，支持关键太空天气监测与预测，填补了热层温度和密度当前测量空白的需求。
引用
@article{arxiv.2508.10242,
title = {Thermospheric Density, Composition, and Temperature from GOES-R/SUVI Solar Occultations},
author = {Robert H. A. Sewell and Edward M. B. Thiemann and Jocelyn Lafyatis and Kevin Hallock and Christopher Bethge and Marcin Pilinski and Eric K. Sutton and Courtney L. Peck and Daniel B. Seaton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.10242},
year = {2025}
}
备注
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