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科學家開發出一種直接從太陽觀測中預測地磁暴的方法

時間：2025-11-23 09:05:39 來源：桑間濮上網作者：焦點閱讀：924次

太陽上的科學冕洞，SDO / AIA。家開接
（神秘的發出法長沙望城區（小姐上門按摩）小姐崴信159+8298+6630提供外圍女小姐上門服務快速安排面到付款地球uux.cn）據美國物理學家組織網（作者：斯科爾科沃科技學院）：斯科爾科沃科學技術研究所（俄羅斯）的科學家與萊布尼茨天體物理研究所（德國），格拉茨大學和Kanzelhöhe天文臺（奧地利），種直中預薩格勒布大學和薩格勒布天文臺（克羅地亞）的太陽同事一起開發了一種直接從太陽觀測中預測地磁暴的方法。
這些結果使得有可能將提前預警時間從幾小時增加到幾天，觀測并保護太空和地球上工程系統的測地磁暴運行免受空間天氣的影響。該研究發表在皇家天文學會的科學月刊上。
太陽風是家開接長沙望城區（小姐上門按摩）小姐崴信159+8298+6630提供外圍女小姐上門服務快速安排面到付款電子、質子和氦原子核的發出法流，永久地從太陽吹來，種直中預沐浴著地球和太陽系的太陽所有行星。高速太陽風流起源于太陽上的觀測日冕洞——太陽日冕中具有低密度等離子體的黑暗區域，磁場線自由地進入行星際空間，測地磁暴電離的科學原子和電子沿著它逃逸到行星際空間，在日冕中留下一個“洞”。
當快速的太陽風趕上并與由日冕的“平靜”部分產生的更密集的慢速太陽風碰撞時，它會導致形成一個稱為共轉相互作用區域的巨型結構，它隨太陽旋轉。在幾天內到達地球軌道，它會引起地磁風暴和極光。由于日冕洞可以在一次太陽自轉中重新出現在我們面前，來自日冕洞的快速太陽風會導致反復出現的地磁風暴和極光，每27天重復一次。
太陽風從太陽到地球的傳播時間大致在一到五天之間，這為預警創造了一個自然的提前期。然而，行星際擾動的磁性結構，特別是驅動風暴的行星際磁場的向南部分，目前無法從太陽觀測中確定，這極大地限制了提前幾天預測風暴的可能性。
目前的地磁風暴預測方法主要受到基于對靠近地球的拉格朗日點L1的太陽風和行星際磁場的測量的短期預報的限制，提前時間為數小時。
一個國際科學家小組解決了空間天氣應用的一個非常重要的問題 - 高速太陽風流引起的地磁風暴是否可以直接從太陽觀測中預測 - 并提出了利用來自太陽日冕洞的信息進行地磁風暴預測的新穎而成功的嘗試。
這些結果使預測的準備時間從幾小時延長到幾天，這對于近地環境和其他空間天氣應用中的空間天氣條件預警非常重要。
“我們建立了衛星圖像得出的太陽日冕洞區域與L1太陽風速之間的經驗關系;太陽光球遙感磁場圖與L1原位測量之間;以及冕洞區域，太陽相應磁場和地磁指數之間，“該研究的第一作者Simona Nitti說，她是Skoltech碩士畢業生，目前正在英國萊斯特大學攻讀博士學位。
“我們發現，從太陽傳播到地球的冕洞磁場在80%以上的情況下被保留下來。這為使用來自太陽觀測的磁場而不是L1的磁場提供了可能性。此外，為了改進預測，我們將行星際磁場向南分量的季節性變化納入了地磁活動的預測模型。
“我們的研究代表了模擬地磁活動和解釋觀測到的地磁活動指數變化的一大步。我們認為向南的行星際磁場（IMF）是地磁活動的重要驅動力。由于這個磁場分量Bs在被IMF極性分開時顯示出一對眼鏡圖案：當IMF指向/遠離太陽時，磁場在春季/秋季增強，在秋季/春季減少，我們將這種形式納入我們的預測模型中。由于我們已經使用了有關冕孔的信息，并且每個日冕孔都具有一定的極性，因此對于給定的極性使用適當的Bs模式至關重要，“研究合著者Mario Bandić博士說。
“通過這種方式，我們打破了將地磁指數中的變化解釋為'羅素-麥克弗倫效應'的常見做法，并考慮了衛星數據所揭示的由極性分隔的B的形式。來自 Russell-McPherron 模型的 B 的極性場在一年中的一半時間是未定義的：對于指向太陽的 IMF，B 在秋季為零，對于指向遠離太陽的 IMF，B 在春季為零。以極性場的實際形式作為輸入，使我們能夠獲得相當準確和可靠的預測模型。
“地磁風暴的強度取決于太陽風的性質以及太陽風拖到行星際空間的'凍結'太陽磁場。然而，太陽風和任何風一樣，是反復無常和不穩定的，這使得預測其特性具有挑戰性，“Skoltech數字工程中心副教授，研究合著者Tatiana Podladchikova說。
“我們基于使用來自太陽冕洞的信息的方法為直接來自太陽觀測的地磁風暴預測開辟了新的篇章，將預測的準備時間從幾小時延長到幾天，這對于保護太空和地面基礎設施以及推進太空探索至關重要。無論風暴如何肆虐，我們都祝愿太空中的每個人都有好天氣。

(責任編輯：娛樂)

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