X级质子耀斑的特征研究

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太阳质子事件(SPE)是一种灾害性的空间天气现象,事件中的高能粒子会对卫星的敏感器件和宇航员的健康安全带来危害。因此,对质子事件的预报尤其是短期预报具有重要实用意义。  太阳质子事件常常伴随耀斑的发生,其中以X级耀斑伴随质子事件的比例最高,并伴随更多易于观察的现象发生,因此,本文选取X级别耀斑作为研究的样本。为了更加准确的判断X级耀斑伴随质子事件的可能性,本文对X级的质子耀斑和非质子耀斑在耀斑积分通量,源区,CME速度,CME角宽度,背景太阳风速度,背景X射线通量上的分布进行了统计研究。研究发现,非质子耀斑和质子耀斑在积分通量,源区经度,CME速度和CME角宽度有明显不同的分布:非质子耀斑大多集中在东部和西部,耀斑积分通量小于0.3J/m2,CME速度小于1300km/s的区域内,质子耀斑大多集中在中部和西部,耀斑积分通量大于0.3J/m2,CME速度大于1300km/s的区域内,质子耀斑伴随的CME角宽度主要集中在360°,非质子耀斑伴随的CME角宽度分布则相对分散。对背景太阳风速度和背景X射线通量而言,两类耀斑的分布差别不大。利用两类耀斑各个参量在分布上的差异,有助于我们提高对X级耀斑伴随的质子事件的预报准确率。  在预报因子的选择上,我们选取了耀斑的经度,耀斑的积分通量,CME的速度,CME的角宽度和1MHZ射电时间积分通量5个参量。在预报的方法上,我们选择了支持向量机,因为支持向量机适合小样本,而且有较高的可信度。利用支持向量机做预报,质子事件的报准率为84.7%,虚报率为15.4%。通过对预报结果的比对,我们发现适当地引入一些与日冕或行星际有关的参量,有助于虚报率的降低。
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