Nowcasting Space Weather Impacts on Polar HF Communications
Notice bibliographique
Résumé
Aircraft operating on trans-polar routes require reliable HF (3-30 MHz) radio communications links to be maintained throughout each flight. However, solar flares and interplanetary coronal mass ejections (ICME) can often result in enhancements of the electron density in the Earth’s ionosphere, which can strongly attenuate HF radio waves in the Polar Regions. In some cases this can result in the cancellation or diversion of flights for periods of several days. This paper describes the scientific basis for an online service for airlines that predicts HF radio coverage for polar flight routes by combining nowcast maps of HF absorption in the lower (D-region) ionosphere with ray-tracing radio propagation algorithms. The absorption maps are generated by assimilating real-time measurements of cosmic radio noise absorption from 25 ‘relative ionospheric opacity meters’ (riometers) deployed across Canada and Scandinavia. These data are combined with real-time X-ray flux and energetic (1-100 MeV) proton flux measurements from the NASA / NOAA Geostationary Operational Environmental Satellites. The effect of geomagnetic shielding of solar protons (which limits HF absorption at lower latitudes) and the location of the auroral absorption zones (which result from magnetospheric electron precipitation) are also parameterised and optimised using indices of geomagnetic activity. The latter are determined either from ground-based magnetometers or predicted from real-time Solar Wind / Interplanetary Magnetic Field measurements from the NASA / NOAA Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) stationed at the L1 Earth-Sun Lagrange point. The performance of the real-time HF absorption model is demonstrated using several days of data recorded during a recent solar proton event and subsequent geomagnetic storm. The new data assimilation model reduces the root-mean-square error in riometer absorption by up to 30% in comparison with NOAA’s standard D-region Absorption Prediction (DRAP) model.
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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) | 0,000 | 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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 ».