Calculation methods of the electric and magnetic fields at the Earth's surface produced by a line current
Notice bibliographique
Résumé
Space weather storms involve intense and rapidly varying electric currents in the ionosphere, which create electric and magnetic fields at the Earth's surface. The electric fields drive geomagnetically induced currents (GIC) in technological networks and may have serious impacts. For assessing the hazards it is necessary to estimate GIC magnitudes, and this requires calculations of the electric and magnetic fields produced at the Earth's surface by the ionospheric currents. The surface fields are also affected by currents induced within the ground and influenced by the conductivity of the Earth. This also has to be taken into account. The calculation methods should be fast enough that they can be applied to forecasting the fields and GIC, for example, by using satellite observations of the solar wind. In this paper, we consider an infinitely long horizontal line current, which is the basic model of an auroral electrojet and simple enough to give insight into the physics and calculation techniques. The Earth is assumed to be composed of horizontal layers. We consider the exact integral expressions of the fields at the Earth's surface. The applicability of a series expansion technique (SER) and the complex image method (CIM), both of which were originally developed for other disciplines, are reviewed and summarized by giving the expressions of the electric and magnetic fields at the Earth's surface and by considering the mathematical assumptions required. Numerical calculations and comparisons with exact solutions show that SER and CIM are very accurate.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».