在公众的公众改进帮助下改进了对地球的太阳风暴预报

2022-02-03 06:16:00龚先龙导读由一群公民科学家进行的太阳风暴分析帮助研究人员设计了一种新的，更准确的帮对地预测何时地球将受到有害太空天气袭击的方法。雷丁大学的助下科学家将

由一群公民科学家进行的太阳风暴分析帮助研究人员设计了一种新的，更准确的太阳预测何时地球将受到有害太空天气袭击的方法。雷丁大学的风暴科学家将公众进行的分析添加到计算机中这些模型旨在预测日冕物质抛射(CME)(对卫星和宇航员有害的巨大太阳爆发)何时到达地球。

研究小组发现，预报在自愿者分析中纳入有关CME大小和形状的公众改进信息后，预测的帮对地准确性提高了20%，不确定性降低了15%。助下该数据是太阳在雷丁(Reading)研究人员设计并于2010年开始运行的Solar Stormwatch公民科学项目的最新活动中被成千上万的公众捕获的。

这些发现支持在宇航局和欧空局等机构目前计划进行的风暴太空天气监测任务中包括广角CME成像相机。

雷丁大学气象系的预报太空天气研究员卢克·巴纳德(Luke Barnard)博士领导了这项研究。他说：“ CME是公众改进由数十亿吨的磁化等离子体组成的香肠状斑点，这些等离子体从太阳的帮对地大气层喷涌而出，飞行了百万英里一个小时的助下时间，它们能够损坏卫星，使电网超负荷并使宇航员暴露于有害辐射之下。

“因此预测它们何时与地球碰撞非常重要，但是由于CME的速度和方向变化很大并且受到太阳风的影响，并且它们在穿越太空时会不断改变形状，因此变得困难。

“目前的太阳风暴预报是基于CME离开太阳表面后的观测结果，这意味着它们具有很大的不确定性。志愿者数据提供了在CME更加成熟时的第二阶段观测。更好地了解了它的形状和轨迹。

“其他CME观测值的价值表明，在未来的太空天气监视任务中，将航天器上的摄像头包括在太空船中将是多么有用。更准确的预测可以帮助防止对我们的基础设施造成灾难性的破坏，甚至可以挽救生命。”

在AGU Advances发表的这项研究中，科学家首次使用了由Reading的合著者Mathew Owens教授开发的全新的太阳风模型，首次创建了CME预测。

简化的模型最多可以运行200次仿真(目前更复杂的模型使用了大约20个)，以提供对太阳风速及其对CME运动的影响的改进估算，其中最危险的是可以到达地球的15-18小时。

将公共CME观测值添加到模型的预测中有助于更清晰地了解CME在空间中采取的路径，从而减少了预测的不确定性。新方法也可以应用于其他太阳风模型。

雷丁合著者克里斯·斯科特(Chris Scott)领导了Solar Stormwatch项目。它要求志愿者在两架NASA STEREO航天器上追踪由Heliospheric Imagers(专家，广角相机)捕获的数千种过去的CME的轮廓，该航天器绕太阳运行并监视太阳与地球之间的空间。

科学家将其新的预测方法追溯应用于志愿者分析过的相同的CME，以通过其他观察测试他们的预测有多准确。

使用新方法进行未来的太阳风暴预报将需要对航天器摄像机捕获的图像进行快速实时分析，这将提供警告，表明CME在到达地球之前几小时甚至几天仍在向地球行驶。