戈达德的太空天气实验室使用'集合预报'

作者:计冉罨

<p>首席太空天气预报员Yihua Zheng和Antti Pulkkinen正在帮助实施计算机技术 - 集合预报 - 这将提高NASA预测严重太阳风暴的路径和影响的能力,这可能破坏地球上的电网,摧毁卫星并威胁宇航员的健康和安全正好赶上太阳活动的高峰期,戈达德的太空天气实验室将在未来二十个月内全面运作,并允许预报员同时制作多达100个计算机化预报</p><p>通过使用集合预报,他们希望更好地预测严重太阳风暴的路径和影响改善预测以适应太阳活动的高峰经过多年的相对嗜睡,太阳开始骚动到20个月左右完全清醒时,美国宇航局戈达德的团队位于马里兰州格林贝尔特的太空飞行中心负责研究和跟踪太阳活动,他们将在他们的dispoa la大大提高了预报能力戈达德太空天气实验室最近获得美国宇航局太空技术计划改变游戏计划的支持,实施“集合预报”,这是一种计算机技术,已被气象学家用于跟踪飓风和其他恶劣天气事件的潜在路径和影响而不是分析一套太阳风暴条件,就像现在的情况一样,戈达德预报员将能够通过计算多种可能的条件同时产生多达100个计算机化的预测,或者,按照海洋物理学家的说法,参数同样重要,他们将能够快速做到这一点并使用这些信息来提供可能对航天员和NASA航天器有害的太空天气风暴的警报“现在可以获得空间天气警报,但我们想让它们变得更好,”戈达德太空首席迈克尔·黑塞说</p><p>天气实验室和最近命名的中心主任何物理科学部“集合预报将提供到达时间的分布,这将提高预测的可靠性这是重要的社会比以往任何时候都更依赖于空间通信,导航,电力发电,所有都易受空间天气影响”一旦实施,“世界上没有这样的东西没有人对空间天气进行整体预测”Hesse团队现在正在实施并预计在三年内完成的最先进的能力无法实现</p><p>太阳越来越不安太阳越来越不安自2008年太阳达到太阳最小值 - 太阳黑子数最低的时期 - 它已经开始从沉睡中醒来8月4日,太阳发射了近X级太阳能在面向地球的太阳黑子附近爆发的耀斑虽然耀斑并不总是产生日冕物质抛射(CME) - 巨大的带电粒子气泡可以携带高达100亿从太阳的大气层喷出并流经行星际空间时,大量的物质加速到数百万英里/小时 - 这一点确实CME超过了之前的两个CME - 全部发生在48小时内 - 并且组合成三重威胁幸运的是地球人,当太阳能粒子沿着场线流向地球极点并与大气中的氮原子和氧气相撞时,CME只产生了一个中等的地磁风暴即便如此,“这是多年来最猛烈的风暴,”Antti Pulkkinen说道</p><p>实验室的首席预报员然而,未来的影响可能会更糟糕作为其11年周期的一部分,太阳正在进入太阳能最大值,最大活动时期预计将在2013年达到峰值在此期间,更强大的CME通常与M级和X级耀斑事件有关,变得更多,可以影响其路径上的任何行星或航天器过去,太阳风暴已经中断地球上的电网和卫星上的仪器损坏它们如果没有被警告要采取保护性遮盖物也可能对宇航员有害“没有人确切知道太阳会做什么,普尔基宁说:”我们甚至不能在一周内告诉我们一年或两年,太阳将会做什么我们所知道的是太阳将更加活跃“鉴于预期的活动上升,Hesse,Pulkkinen和另一位首席预报员Yihua Zheng急于提高他们的预测敏锐度 他们与位于休斯顿的美国宇航局约翰逊航天中心的太空辐射分析小组合作,该小组负责确保宇航员接触致命辐射的能力仍然低于既定安全水平,并赢得美国宇航局资助,以开发太阳能质子综合高级预警系统当前系统中的事件缺陷“集合预测是增强警报系统的关键”,“Hesse说”我们同意这是要走的路“目前,实验室正在运行一个CME模型 - 计算一组参数 - 在时间这些参数来自美国宇航局太阳动力学观测站,太阳地面关系观测站,太阳和日光层观测站等近实时数据,“但由于所有这些都是科学研究任务,我们无法保证连续的实时数据流,“郑说,此外,数据中存在不完善之处</p><p>这些不完善之处越来越多e,导致预测不符合实际情况的演变对于美国宇航局,空军和其他组织,他们使用戈达德的预测来决定是否需要采取措施来保护太空资产和宇航员,不确定性与但是,集合预测通过允许预报员调整条件来克服这些弱点“生成不同的参数很容易 - 只需改变表征CME所涉及的所有参数,例如速度,传播方向和角度范围, “郑解释说,实质上,多重预测提供了CME在未来几个小时内可以发展的不同方式的信息</p><p>”我们将能够描述我们预测中的不确定性,这几乎与预测本身一样重要,“Pulkkinen位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局位于戈达德太空飞行中心的太空气象服务部门由追踪太阳能中断的科学家组成</p><p>他们对地球的影响显示这里有一些专家(从左到右):Hysook Lee,Antti Pulkkinen,M Leila Mays和David Berrios团队已经安装了新的计算机系统来运行各种计算并希望开发能够产生更专业的预测“我们认识到我们目前的能力存在巨大差距,”普尔基宁继续说道“我们当然不希望错过具有这种能力的太阳能最大值</p><p>我们真正推动其完成任务</p><p>我们这样做,我们将成为世界上第一个拥有它的人“当这种预测技术得到美国宇航局太空天气实验室的验证和验证时,能力将提供给NOAA的空间天气预报中心,该中心负责发布国家空间天气警报美国宇航局理解和跟踪太空天气活动的目标将大大提高美国利益的预测能力资料来源:Lori Keesey,NASA的Goddard Space Flig中心图片:....