利用非线性模拟预测磁暴的发生

摘要

众所周知,磁暴与具有南向方向的星际磁场(IMF)密切相关。这一结论是通过对线性预测滤波器的研究得出的,研究中采用的资料是 Dst 和 IMF 数据系统。然而,从一次磁暴到另一次磁暴,该方法都要求对线性滤波器作较大的改动。因此在预测磁暴的活动中,线性滤波器法就显得具有一定的局限性。以前所进行的研究是将磁暴期间,磁层中电磁响应的非线性表示成环电流的衰减速率随 Dst 值而变化的关系。在此,我们提出了对 Dst 数据进行分析的非线性模拟法,这批数据是 OMNI 基站在1964～1990年期间记录下来的。若事先记录下可靠的太阳风资料的话,则就可从 Dst 和 IMF 资料中预测出磁暴的发生。然而,所记录下的大多数时段的太阳风资料并不可靠,或者只有1 h 的资料可靠,有时甚至还不足1 h。因此,我们就以 Dst 资料系统为基础提出了非线性预测模拟方法。若缺少太阳风资料,这些模拟就不能预测磁暴的发生,但可预测磁暴的发展,并且可从中等磁暴来发现强磁暴。以 IMF和 Dst 资料系统为基础的输入-输出模型和只以 Dst 资料系统为基础的自主模型两者之间的联系,可以用来进行天气预报。