行星際L1點的日冕物質(zhì)拋射速度的預(yù)報研究
發(fā)布時間:2021-11-07 18:38
日冕物質(zhì)拋射(CME)是引起近地環(huán)境擾動的主要原因之一。當(dāng)CME從太陽上拋射并進(jìn)入行星際空間后,就被稱為行星際日冕物質(zhì)拋射(ICME)。行星際日冕物質(zhì)拋射(ICME)經(jīng)由行星際空間傳播到地球,使得近地環(huán)境在短時間內(nèi)發(fā)生劇烈擾動,對航天航空、衛(wèi)星導(dǎo)航、遠(yuǎn)距離輸電輸油網(wǎng)以及地質(zhì)勘探等人類活動都會產(chǎn)生巨大影響,甚至影響到國家的安全和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。所以提前預(yù)測CMEs-ICMEs等空間天氣事件的發(fā)生,從而規(guī)避空間天氣造成的危害就變得十分迫切。本文主要針對由CME活動引起的ICME在行星際L1點的速度進(jìn)行預(yù)報研究。本工作選取1996-2016年期間的170個伴隨著X-ray耀斑爆發(fā)的CMEs-ICMEs事件,首先使用多重共線性技術(shù)對日冕參數(shù)進(jìn)行共線性診斷,得到存在共線性問題的日冕參數(shù);然后,使用廣義相加模型(GAM)對日冕參數(shù)和ICME速度進(jìn)行非線性的擬合,得到各日冕參數(shù)和ICME速度的相關(guān)關(guān)系。通過MC技術(shù)和GAM非線性擬合的分析,本研究確定了模型的輸入?yún)?shù),并建立了BPNN、GAM、MC+BPNN和MC+GAM模型。為了比較以上模型的預(yù)測效果,本文使用模型的預(yù)測值和實際值的相關(guān)系數(shù)和均方根誤...
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
SOHO衛(wèi)星LASCO日冕儀觀測到的典型日冕物質(zhì)拋射(取自SOHO網(wǎng)站)
船觀測的發(fā)生于 2001 年 3 月的一次 ICME 結(jié)構(gòu)特征(取自 GOES度、密度、溫度、壓強(qiáng)、磁場三分量和 Dst。三個實線將 ICME云和恢復(fù)區(qū),虛線是 Dst 極小值時間節(jié)點。地球空間的影響境的變化對地球空間的地磁場會產(chǎn)生重要的影響,特別是
圖 3.1 基于 GAM 的非線性擬合:(a)ICME 速度與 X-ray 耀斑峰值流量,以及(b)ICME速度與 X-ray 射線耀斑積分通量。實線是擬合曲線,灰色區(qū)域是擬合曲線的 95%置信區(qū)間。另一方面,X-ray 耀斑積分通量和 ICME 速度的擬合關(guān)系在圖 3.1(b)中顯示。該擬合的結(jié)果顯示 X-ray 耀斑積分通量和 ICME 的非線性關(guān)系與圖 3.1(a)的結(jié)果類似。因為 X-ray 耀斑等級和積分通量分別是耀斑爆發(fā)期間的峰值強(qiáng)度和時間積分的輻射通量,所以我們考慮二者對 ICME 速度的影響是相似的。特別的,表 3-1 顯示 29.9%的 ICME 速度變化可以由 X-ray 耀斑積分通量強(qiáng)度決定,比 X-ray 耀斑等級高 3%的解釋能力。結(jié)合 3.1 章節(jié)的 MC 分析結(jié)果,X-ray 耀斑等級和 X-ray 積分通量之間存在著嚴(yán)重的共線性。因此,本文討論耀斑對 ICME 速度的影響時,認(rèn)為 X-ray 的積分通量更具代表性而非耀斑等級強(qiáng)度。如果考慮使用 MC 技術(shù)的預(yù)報模型的輸入,我們可以僅考慮 X-ray 的積分通量,不使用 X-ray 耀斑等級作為輸入。
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]太陽耀斑磁重聯(lián)的觀測研究[D]. 孫建清.南京大學(xué) 2017
碩士論文
[1]CME引起的地磁暴穿越時間研究[D]. 孟琛.南京信息工程大學(xué) 2018
[2]基于多衛(wèi)星聯(lián)合觀測的SEP事件與CME事件關(guān)系研究[D]. 王智偉.南京信息工程大學(xué) 2018
本文編號:3482354
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
SOHO衛(wèi)星LASCO日冕儀觀測到的典型日冕物質(zhì)拋射(取自SOHO網(wǎng)站)
船觀測的發(fā)生于 2001 年 3 月的一次 ICME 結(jié)構(gòu)特征(取自 GOES度、密度、溫度、壓強(qiáng)、磁場三分量和 Dst。三個實線將 ICME云和恢復(fù)區(qū),虛線是 Dst 極小值時間節(jié)點。地球空間的影響境的變化對地球空間的地磁場會產(chǎn)生重要的影響,特別是
圖 3.1 基于 GAM 的非線性擬合:(a)ICME 速度與 X-ray 耀斑峰值流量,以及(b)ICME速度與 X-ray 射線耀斑積分通量。實線是擬合曲線,灰色區(qū)域是擬合曲線的 95%置信區(qū)間。另一方面,X-ray 耀斑積分通量和 ICME 速度的擬合關(guān)系在圖 3.1(b)中顯示。該擬合的結(jié)果顯示 X-ray 耀斑積分通量和 ICME 的非線性關(guān)系與圖 3.1(a)的結(jié)果類似。因為 X-ray 耀斑等級和積分通量分別是耀斑爆發(fā)期間的峰值強(qiáng)度和時間積分的輻射通量,所以我們考慮二者對 ICME 速度的影響是相似的。特別的,表 3-1 顯示 29.9%的 ICME 速度變化可以由 X-ray 耀斑積分通量強(qiáng)度決定,比 X-ray 耀斑等級高 3%的解釋能力。結(jié)合 3.1 章節(jié)的 MC 分析結(jié)果,X-ray 耀斑等級和 X-ray 積分通量之間存在著嚴(yán)重的共線性。因此,本文討論耀斑對 ICME 速度的影響時,認(rèn)為 X-ray 的積分通量更具代表性而非耀斑等級強(qiáng)度。如果考慮使用 MC 技術(shù)的預(yù)報模型的輸入,我們可以僅考慮 X-ray 的積分通量,不使用 X-ray 耀斑等級作為輸入。
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]太陽耀斑磁重聯(lián)的觀測研究[D]. 孫建清.南京大學(xué) 2017
碩士論文
[1]CME引起的地磁暴穿越時間研究[D]. 孟琛.南京信息工程大學(xué) 2018
[2]基于多衛(wèi)星聯(lián)合觀測的SEP事件與CME事件關(guān)系研究[D]. 王智偉.南京信息工程大學(xué) 2018
本文編號:3482354
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