Forecasting the Ambient Solar Wind with Numerical Models. I. On the Implementation of an Operational Framework
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The ambient solar wind conditions in interplanetary space and in the near-Earth environment are determined by activity on the Sun. Steady solar wind streams modulate the propagation behavior of interplanetary coronal mass ejections and are themselves an important driver of recurrent geomagnetic storm activity. The knowledge of the ambient solar wind flows and fields is thus an essential component of successful space weather forecasting. Here, we present an implementation of an operational framework for operating, validating, and optimizing models of the ambient solar wind flow on the example of Carrington Rotation 2077. We reconstruct the global topology of the coronal magnetic field using the potential field source surface model (PFSS) and the Schatten current sheet model (SCS) and discuss three empirical relationships for specifying the solar wind conditions near the Sun, namely the Wang–Sheeley (WS) model, the distance from the coronal hole boundary model (DCHB), and the Wang–Sheeley–Arge (WSA) model. By adding uncertainty in the latitude about the sub-Earth point, we select an ensemble of initial conditions and map the solutions to Earth by the Heliospheric Upwind eXtrapolation (HUX) model. We assess the forecasting performance from a continuous variable validation and find that the WSA model most accurately predicts the solar wind speed time series (RMSE ≈ 83 km s−1). We note that the process of ensemble forecasting slightly improves the forecasting performance of all solar wind models investigated. We conclude that the implemented framework is well suited for studying the relationship between coronal magnetic fields and the properties of the ambient solar wind flow in the near-Earth environment.
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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 | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».