A Modeling Framework for Estimating Ionospheric HF Absorption Produced by Solar Flares
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Over‐the‐Horizon communication is strongly dependent on the state of the ionosphere, which is susceptible to solar flares. Trans‐ionospheric high frequency (HF, 3–30 MHz) signals can experience strong attenuation following a solar flare that lasts typically for an hour, commonly referred to as shortwave fadeout (SWF). In this study, we examine the role of dispersion relation and collision frequency formulations on the estimation of SWF in riometer observations using a new physics‐based model framework. The new framework first uses modified solar irradiance models incorporating high‐resolution solar flux data from the GOES satellite X‐ray sensors as input to compute the enhanced ionization produced during a flare event. The framework then uses different dispersion relation and collision frequency formulations to estimate the enhanced HF absorption. The modeled HF absorption is compared with riometer data to determine which formulation best reproduces the observations. We find the Appleton‐Hartree dispersion relation in combination with the averaged collision frequency profile reproduces riometer observations with an average skill score of 0.4, representing 40% better forecast ability than the existing D‐region Absorption Prediction model. Our modeling results also indicate that electron temperature plays an important role in controlling HF absorption. We suggest that adoption of the Appleton‐Hartree dispersion relation in combination with the averaged collision frequency be considered for improved forecasting of ionospheric absorption following solar flares.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».