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基于神经网络方法的Kp预报模型

文献类型:期刊论文

作者刘杨 ; 罗冰显 ; 刘四清 ; 龚建村
刊名载人航天
出版日期2013
卷号19期号:2页码:70-80
关键词Kp指数 神经网络 能量耦合函数 开磁通生成率 粘滞作用项
ISSN号1674-5825
其他题名Kp Forecast Models Based on Neural Networks
通讯作者北京8701信箱
中文摘要为了更加准确地预报磁暴(Kp>5) 的发生,充分利用ACE 卫星积累的上游行星际条件的数据,以开磁通生成速率函数dΦMP /dt 和太阳风磁层粘滞作用项n1/2v2为主要输入参数,应用神经网络方法,构建了三个模型,预报三小时时段的Kp 值。根据实际需要,这三个模型采用了不同的训练集构造方法和提前时间量。模型1 输入当前的开磁通生成率,粘滞作用项,太阳风速度、密度,和行星际磁场总强度、By 分量、Bz 分量,提前1~3.5h 预报Kp;模型2 在模型1 的基础上加入Kp 现报,提前1~3.5h 预报Kp;模型3 输入9 小时延迟的开磁通生成率和粘滞作用项,前的太阳风速度、密度,行星际磁场总强度、By 分量、Bz 分量,提前3 小时预报Kp。对1998 年、2002 年和2006 年的测试结果表明:三个模型的预测值实测值之间的相关系数分别为0.88、0.90、0.85,预测的均方根误差分别为0.65、0.62、0.72。
英文摘要As a global geomagnetic disturbance index,Kp is difficult to predict. Especially when Kp reaches 5,disturbance will reach the level of geomagnetic storm,which may cause spacecrafts and power system anomaly. Many studies have shown that there exists a high correlation between pairs of solar wind-magnetosphere coupling function and Kp index,and the linear predictor of Kp with merging rate and viscous term has been proved to be valuable. By taking advantage of coupling function and handful interplanetary data provided by ACE satellite since 1998,three Kp forecast models have been developed based on artificial neural networks. For different operational needs,the data is constructed to set in an innovative way to train the networks,and Kp is predicted with a lead time up to 3.5 hours. Model 1 inputs merging rate,viscous term,solar wind velocity,density,and interplanetary magnetic field B,By component and Bz component; model 2 takes the same inputs as model 1 in addition to nowcast Kp; model 3 inputs 9-hr delayed merging rate and viscous term,3-hr solar wind and IMF parameters. The evaluation with the test data set over year 1998,2002 and 2006 shows that the three models yield the correlation coefficients of 0.88,0.90,and 0.88 ,and the root mean square error(rmse)of 0.65,0.62,and 0.72,respectively.
学科主题空间环境
资助信息国家重点基础研究计划项目(2012CB825606、2011CB811406)
语种中文
源URL[http://ir.cssar.ac.cn/handle/122/469]  
专题国家空间科学中心_空间环境部
推荐引用方式
GB/T 7714
刘杨,罗冰显,刘四清,等. 基于神经网络方法的Kp预报模型[J]. 载人航天,2013,19(2):70-80.
APA 刘杨,罗冰显,刘四清,&龚建村.(2013).基于神经网络方法的Kp预报模型.载人航天,19(2),70-80.
MLA 刘杨,et al."基于神经网络方法的Kp预报模型".载人航天 19.2(2013):70-80.

入库方式: OAI收割

来源:国家空间科学中心

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