太陽質子事件短期預報模型研究.pdf

1、太陽質子事件會給在地球附近軌道運行的航天器帶來危險，使衛(wèi)星載荷儀器上的敏感元件受到損傷，影響儀器乃至整星的使用壽命。因此準確的太陽質子事件預報尤其是短期預報，對于執(zhí)行太空任務以及協(xié)調敏感探測儀器的使用是十分重要的。 根據現(xiàn)有對質子事件的發(fā)生機制、統(tǒng)計特征規(guī)律、相關性因素以及預報方法的大量研究成果，在本文中我們采用近年應用范圍十分廣泛的BP神經網絡技術來深入研究建立太陽質子短期預報模型，搜集了1986-2006年間的質子事件數(shù)據，

2、在傳統(tǒng)因子的基礎上，研究了低能粒子流量和軟x射線爆發(fā)頻率等新因子，并分析了CME速度以及活動區(qū)演化因子等潛在參數(shù)的應用前景。最終我們選取黑子相對數(shù)及黑子區(qū)域面積、軟x射線耀斑強度、日面經度分布、太陽射電流量、太陽射電爆發(fā)類型、低能粒子流量、背景軟x射線爆發(fā)頻率、10.7厘米射電流量、源區(qū)磁場結構等作為模型輸入參數(shù)，進行相關性分析。 本文根據神經網絡理論設計了3層BP網絡，并采用有監(jiān)督訓練的方式確保網絡正確收斂。我們利用50個樣本

3、進行訓練，20個樣本用于監(jiān)督，剩余72個樣本用于網絡檢驗。檢驗結果，對質子事件的報準率為84.7％，35％的非事件樣本被誤報為事件。整體來說，網絡顯示了較好的性能，也顯示了新預報因子的適用性。 最后，我們又根據設計的網絡結構改進了模型參數(shù)，利用軟x射線0.5-4埃和1-8埃波段的峰值流量、峰域積分流量以及背景流量為新的輸入，對近20年間的高通量事件質子峰值流量進行模擬，16個事件檢驗樣本中，有12個的輸出結果同觀測結果誤差控制在