Подал: Сапралиев Михаил Евгеньевич (онлайн)
Авторы
Сапралиев М.Е. (1), Михаляев О.Н. (1)
Организации
Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова
Секция
Физика солнечной системы
Подсекция
Космическая погода
Научный руководитель
Михаляев Бадма Борисович
Место работы научного руководителя
Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова
Текст тезисов
Данные для проекта Sun Gazers для построения границ корональных дыр загружаются из HEK [1], обработанные алгоритмом Spatial Possibilistic Clustering Algorithm (SPoCA) [2] на основе изображений AIA/SDO (Solar Dynamics Observatory) 193Å. Линии коронального магнитного поля посредством модели поверхности источника потенциального поля (PFSS) рассчитываются на сервере лаборатории "Физика Солнца" с помощью пакета программ pfsspy [3].
Алгоритм пространственной вероятностной кластеризации (SPoCA), используемый для автоматического обнаружения корональных дыр, производит сегментацию EUV-изображений Солнца на области, названные здесь "классами", соответствующие активным областям (AR), корональным дырам (CH) и спокойному солнцу (QS). SPoCA использует многоканальную неконтролируемую пространственно-ограниченную процедуру нечеткой кластеризации, в которой классы определяются минимизацией внутриклассовой дисперсии.
Для построения линий коронального магнитного поля используется модель поверхности источника потенциального поля (PFSS). Данные нижней границы для модели предоставлены синоптическими магнитограммами. Полнодисковые фотосферные магнитограммы с солнечного телескопа оперативных прогнозов (телескоп-магнитограф Кисловодской ГАС СТОП 3) используются для составления карт магнитного поля по всей поверхности Солнца. Эти карты используются в качестве нижних граничных данных модели PFSS. Модель PFSS включает в себя на своей верхней границе поверхность источника, где силовые линии поля направленны радиально. Это моделирует влияние на поле исходящего солнечного ветра.
Созданный нами проект Sun Gazers представляет собой базу геоэффективных данных, включая корональные дыры и линии коронального магнитного поля, и интерактивную трехмерную модель солнца, опубликованную на сайте лаборатории.
База данных корональных дыр и линий коронального магнитного поля позволяет фильтровать данные по запросу, интерактивная трехмерная модель опубликована на сайте лаборатории [4].
Данные, хранящиеся в базе, позволяют рассчитывать характеристики солнечного ветра и коронального выброса массы для постановки начальных условий в МГД-моделировании с дальнейшим прогнозированием воздействия на землю (К-Index).
На первом этапе проекта реализована часть данных, касающихся корональных дыр. На следующем этапе планируется создание базы данных эруптивных протуберанцев, получаемых с помощью солнечного патрульного телескопа Кисловодской ГАС.
Примечание: работа выполнена по госзаданию Минобрнауки РФ №075-03-2023-121/1 «Разработка новых наблюдательных и теоретических подходов в прогнозе космической погоды по данным наземных наблюдений»
1. Сайт солнечной и астрофизической лаборатории Lockheed Martin – https://www.lmsal.com/heksearch
2. The SPoCA-suite: Software for extraction, characterization, and tracking of active regions and coronal holes on EUV images, C. Verbeeck, V. Delouille, B. Mampaey, R. De Visscher (2014) ''Astronomy & Astrophysics'', 561, A29, doi.org/10.1051/0004-6361/201321243
3. pfsspy: A Python package for potential field source surface modelling, D. Stansby, A. Yeates, S.T. Badman (2020) "Journal of Open Source Software", 5(54), 2732, doi.org/10.21105/joss.02732
4. Сайт лаборатории "Физика Солнца" – sw.kalmsu.ru
Алгоритм пространственной вероятностной кластеризации (SPoCA), используемый для автоматического обнаружения корональных дыр, производит сегментацию EUV-изображений Солнца на области, названные здесь "классами", соответствующие активным областям (AR), корональным дырам (CH) и спокойному солнцу (QS). SPoCA использует многоканальную неконтролируемую пространственно-ограниченную процедуру нечеткой кластеризации, в которой классы определяются минимизацией внутриклассовой дисперсии.
Для построения линий коронального магнитного поля используется модель поверхности источника потенциального поля (PFSS). Данные нижней границы для модели предоставлены синоптическими магнитограммами. Полнодисковые фотосферные магнитограммы с солнечного телескопа оперативных прогнозов (телескоп-магнитограф Кисловодской ГАС СТОП 3) используются для составления карт магнитного поля по всей поверхности Солнца. Эти карты используются в качестве нижних граничных данных модели PFSS. Модель PFSS включает в себя на своей верхней границе поверхность источника, где силовые линии поля направленны радиально. Это моделирует влияние на поле исходящего солнечного ветра.
Созданный нами проект Sun Gazers представляет собой базу геоэффективных данных, включая корональные дыры и линии коронального магнитного поля, и интерактивную трехмерную модель солнца, опубликованную на сайте лаборатории.
База данных корональных дыр и линий коронального магнитного поля позволяет фильтровать данные по запросу, интерактивная трехмерная модель опубликована на сайте лаборатории [4].
Данные, хранящиеся в базе, позволяют рассчитывать характеристики солнечного ветра и коронального выброса массы для постановки начальных условий в МГД-моделировании с дальнейшим прогнозированием воздействия на землю (К-Index).
На первом этапе проекта реализована часть данных, касающихся корональных дыр. На следующем этапе планируется создание базы данных эруптивных протуберанцев, получаемых с помощью солнечного патрульного телескопа Кисловодской ГАС.
Примечание: работа выполнена по госзаданию Минобрнауки РФ №075-03-2023-121/1 «Разработка новых наблюдательных и теоретических подходов в прогнозе космической погоды по данным наземных наблюдений»
1. Сайт солнечной и астрофизической лаборатории Lockheed Martin – https://www.lmsal.com/heksearch
2. The SPoCA-suite: Software for extraction, characterization, and tracking of active regions and coronal holes on EUV images, C. Verbeeck, V. Delouille, B. Mampaey, R. De Visscher (2014) ''Astronomy & Astrophysics'', 561, A29, doi.org/10.1051/0004-6361/201321243
3. pfsspy: A Python package for potential field source surface modelling, D. Stansby, A. Yeates, S.T. Badman (2020) "Journal of Open Source Software", 5(54), 2732, doi.org/10.21105/joss.02732
4. Сайт лаборатории "Физика Солнца" – sw.kalmsu.ru