基于行星际/太阳风和地磁条件的紫外极光卵边界建模和预测

杨秋菊， 胡泽骏， 韩德胜， 胡红桥， 马骁

1 陕西师范大学 物理学与信息技术学院，西安　710119 2 中国极地研究中心 国家海洋局极地科学重点实验室， 上海　200136



基于行星际/太阳风和地磁条件的紫外极光卵边界建模和预测

杨秋菊1， 胡泽骏2*， 韩德胜2， 胡红桥2， 马骁1

1 陕西师范大学 物理学与信息技术学院，西安710119 2 中国极地研究中心 国家海洋局极地科学重点实验室， 上海200136

摘要极光卵的尺度大小与太阳风-磁层-电离层能量耦合过程紧密相关，准确预测其大小对空间天气研究和预报具有非常重要的意义.本文基于模糊c均值聚类算法，从Polar卫星紫外极光图像中自动提取极光卵边界数据(～1215000个赤道向边界点和～3805000极向边界点)，统计分析其与太阳风等离子体、行星际磁场、地磁指数等之间的相关特性，并构建了以行星际、太阳风为模型参数(模型1)和以行星际、太阳风及地磁指数为模型参数(模型2)的2种极光卵边界多元回归模型.以模型预测的极光卵边界与实际极光卵边界之间的平均绝对误差作为模型评价标准，将本文预测模型与Carbary(2005)模型和Milan(2009)模型进行了对比.结果表明，模型2对极光卵极向、赤道向边界预测的平均绝对误差为1.55和1.66地磁纬度，优于Carbary和Milan模型(Carbary模型极向、赤道向边界的平均绝对误差为2.18和5.47地磁纬度，Milan模型极向、赤道向边界的平均绝对误差为1.71地磁纬度和1.90地磁纬度).

关键词紫外极光； 极光卵边界； 行星际地磁环境； 回归分析

1引言

极光卵是极光粒子沉降以磁极为中心……