Modeling observations of solar coronal mass ejections with heliospheric imagers verified with the Heliophysics System Observatory
Notice bibliographique
Résumé
We present an advance toward accurately predicting the arrivals of coronal mass ejections (CMEs) at the terrestrial planets, including Earth. For the first time, we are able to assess a CME prediction model using data over two thirds of a solar cycle of observations with the Heliophysics System Observatory. We validate modeling results of 1337 CMEs observed with the Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) heliospheric imagers (HI) (science data) from 8 years of observations by five in situ observing spacecraft. We use the self-similar expansion model for CME fronts assuming 60° longitudinal width, constant speed, and constant propagation direction. With these assumptions we find that 23%-35% of all CMEs that were predicted to hit a certain spacecraft lead to clear in situ signatures, so that for one correct prediction, two to three false alarms would have been issued. In addition, we find that the prediction accuracy does not degrade with the HI longitudinal separation from Earth. Predicted arrival times are on average within 2.6 ± 16.6 h difference of the in situ arrival time, similar to analytical and numerical modeling, and a true skill statistic of 0.21. We also discuss various factors that may improve the accuracy of space weather forecasting using wide-angle heliospheric imager observations. These results form a first-order approximated baseline of the prediction accuracy that is possible with HI and other methods used for data by an operational space weather mission at the Sun-Earth L5 point.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».