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F_(10.7)指数与ap指数短期预报检验

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空间科学学报 2024年第3期44卷 425-436页

作者：陈安芹李沐郭建广刘丹丹唐伟赵海娟中国气象局空间天气重点开放实验室/国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081

国家空间天气监测预警中心(NCSW)从2004年7月1日开始对用户提供空间天气预报服务,其中包括未来24 h,48 h和72 h的F_(10.7)指数和ap指数预报.本文对2005-2022年NCSW的F_(10.7)指数和ap指数的预报结果进行了检验.通过检验发现,NCSW预报的... 详细信息

国家空间天气监测预警中心(NCSW)从2004年7月1日开始对用户提供空间天气预报服务,其中包括未来24 h,48 h和72 h的F_(10.7)指数和ap指数预报.本文对2005-2022年NCSW的F_(10.7)指数和ap指数的预报结果进行了检验.通过检验发现,NCSW预报的未来24 h,48 h和72 h的F_(10.7)指数平均比实测值偏小;未来24 h的ap指数平均比实测值偏大,未来48 h和72 h的ap指数平均比实测值偏小.太阳活动水平越高,F_(10.7)指数的预报误差越大;但是ap指数预报误差最大值反而出现在太阳活动下降段.此外,通过与跟报模型、14天回归模型、14天回归修正模型、27天回归模型和27天回归修正模型等简单的统计预报模型对比发现,NCSW的预报性能整体优于简单的统计预报模型.对于F_(10.7)指数,NCSW的预报性能略好于跟报模型,明显好于4个回归模型,但是当太阳活动水平较高时,跟报模型未来72 h的F_(10.7)指数预报性能优于NCSW;对于ap指数,多数情况下,NCSW的预报性能明显优于统计预报模型,但是地磁扰动剧烈时,27天回归模型预报的ap指数反而比NCSW的预报更准确.

关键词：空间天气预报检验 F_(10.7)指数 ap指数

太阳黑子数及ap指数周期变化特征的小波分析

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空间科学学报 2004年第1期24卷 28-34页

作者：苗娟田剑华林振山中国科学院空间科学与应用研究中心北京100080 南京大学大气科学系

应用Morlet小波变换方法从多个变化尺度上对1932-2000年的太阳黑子数及ap指数的变化特征进行分析. (1)太阳黑子数存在准11年、准32年的周期变化特征及ap指数存在准32年、准11年、准6个月、准27天和准13.9天的周期变化特征;(2)太阳黑子数... 详细信息

应用Morlet小波变换方法从多个变化尺度上对1932-2000年的太阳黑子数及ap指数的变化特征进行分析. (1)太阳黑子数存在准11年、准32年的周期变化特征及ap指数存在准32年、准11年、准6个月、准27天和准13.9天的周期变化特征;(2)太阳黑子数及ap指数有着相似的准11年周期变化,但ap指数极值的出现要比太阳黑子数极值出现滞后1-2年; (3)ap指数准27天的周期变化在太阳黑子活动高、低年不同,在太阳活动低年,ap指数有着较稳定的准27天周期变化,但在太阳活动高年, 27天的周期变化几乎消失,这种周期变化的消失和出现时间可在Morlet小波变换图中体现出来.

关键词：太阳黑子数 ap指数周期变化小波分析太阳活动

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冕洞相关地磁ap指数中短期预报方法研究

空间科学学报 2009年第6期29卷 545-551页

作者：刘四清罗冰显钟秋珍窦贤康中国科学技术大学地球与空间科学学院合肥230026 中国科学院空间科学与应用研究中心

地磁ap指数是描述全球地磁活动水平的重要指数,过去许多参考大气模式中都用ap指数来表述地磁活动状态,大气模式的运行需要输入地磁ap指数,因此,地磁ap指数的预报一直是空间环境预报中一个非常重要的内容.针对太阳活动低年冕洞引起的地... 详细信息

地磁ap指数是描述全球地磁活动水平的重要指数,过去许多参考大气模式中都用ap指数来表述地磁活动状态,大气模式的运行需要输入地磁ap指数,因此,地磁ap指数的预报一直是空间环境预报中一个非常重要的内容.针对太阳活动低年冕洞引起的地磁扰动具有明显27天重现的特性,利用修正的自回归方法,对地磁ap指数进行了提前27天的预报;采用从SOHO/EIT观测资料发展出来的描述冕洞特性的P_(ch)因子,进行了提前三天的地磁ap指数预报.结果显示,将统计方法与物理分析相结合,进行地磁ap指数的中短期数值预报,可以得到较好的预报效果.

关键词：地磁 ap指数中短期数值预报冕洞

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地球同步轨道高能电子通量预报方法研究

空间科学学报 2013年第4期33卷 418-426页

作者：郭策薛炳森林兆祥中南民族大学电子信息工程学院武汉430074 国家卫星气象中心北京100081

统计分析了GOES卫星测量得到的E>2 MeV能道电子通量与地磁A_p指数以及太阳风数据的关系,构建了基于径向基函数RBF的神经网络模型框架,对GOES-12卫星所处的地球同步轨道高能电子通量进行提前1天的预报,其对2008—2010年数据预测的效果较... 详细信息

统计分析了GOES卫星测量得到的E>2 MeV能道电子通量与地磁A_p指数以及太阳风数据的关系,构建了基于径向基函数RBF的神经网络模型框架,对GOES-12卫星所处的地球同步轨道高能电子通量进行提前1天的预报,其对2008—2010年数据预测的效果较好.另外,发现在GOES-12卫星观测的E>2 MeV能道高能电子达到10~8 cm^(-2)·d^(-1)·sr^(-1)以上时,FY-2D卫星的测量数据同时达到10~8 cm^(-2)·d^(-1)·sr^(-1)以上的比例达到90%左右.通过对FY-2D卫星E>2MeV能道电子通量与GOES卫星E>2 MeV电子通量的相关性分析,建立了FY-2D卫星高能电子预报模型,预报结果与实测通量符合较好.

关键词：地球同步轨道高能电子通量神经网络 ap指数太阳风速度

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中国大陆两次地磁急变分析

中国地震 2008年第3期24卷 253-260页

作者：张素琴杨冬梅李琪赵永芬中国地震局地球物理研究所北京市民族大学南路5号100081

通过分析我国9个地磁台站1985-2003年间Y分量和Z分量的年变率曲线,发现1991年在Y分量上有明显地磁急变（Jerk）反映,Z分量并没有明显反映。同时在2000-2001年附近发现Z分量的年变率曲线斜率普遍出现急剧的转折,而在Y分量上则没有发现这... 详细信息

通过分析我国9个地磁台站1985-2003年间Y分量和Z分量的年变率曲线,发现1991年在Y分量上有明显地磁急变（Jerk）反映,Z分量并没有明显反映。同时在2000-2001年附近发现Z分量的年变率曲线斜率普遍出现急剧的转折,而在Y分量上则没有发现这种现象。其次,利用地磁场月均值与ap指数月均值的相关性,通过一个确定的模式,从地磁场月均值中除掉外源场的影响。研究发现,对于Y分量和Z分量来说,是否去掉外源场对地磁急变的鉴别并无明显影响。最后,用年变率的等值线图分析了我国地磁台网范围内地磁急变的时空分布演化特征。

关键词：急变年变率外源场等值线 ap指数

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GIC与地磁指数的统计建模及预测

GIC与地磁指数的统计建模及预测

作者：马学俊华北电力大学

学位级别：硕士

太阳活动引起的地球磁场变化称为磁暴。磁暴可能对电网、油气管线等技术系统的安全运行造成影响。随着我国高压及特高压的长距离输电线路的发展,GIC对电网的影响越来越受到关注,因此GIC的评估也变得越来越重要。目前GIC的评估主要有物... 详细信息

太阳活动引起的地球磁场变化称为磁暴。磁暴可能对电网、油气管线等技术系统的安全运行造成影响。随着我国高压及特高压的长距离输电线路的发展,GIC对电网的影响越来越受到关注,因此GIC的评估也变得越来越重要。目前GIC的评估主要有物理模型和统计模型。建立物理模型时我们需考虑很多因素的影响,而这些影响因素的数据不易得到。统计模型则不需考虑其复杂的物理机制,只需通过分析已掌握数据与GIC关联特征便可以建立评估模型。本文主要研究GIC的统计模型。首先建立GIC关于ap的经典回归模型;其次建立GIC关于ap的分位数回归模型。前者只能描述ap对于GIC均值的影响,忽视GIC的分布的信息。后者不仅克服经典回归模型的缺点,如随机误差项来自均值为0同方差的正态分布等,也可以全面描述ap和GIC之间的关系,特别是GIC高尾的信息。最后根据数据的特点,提出新的分位数回归的加权方法即幂加权分位数回归。在建立统计模型时,本文还介绍了分位数回归在R、SAS、Eviews软件的实现,以及给出分位数回归的拟合度、拟似然比的R自编代码。根据电网安全运行关注的问题,我们还制作了GIC的风险值量表和高频ap指数的GIC分布量表。量表直观易懂,实际操作性强,能够方便的查询GIC风险值,能为电网的安全运行提供重要的参考。

关键词：磁暴 GIC ap指数分位数回归 GIC风险值幂加权