[發明專利]太陽耀斑的預警方法、系統、計算機可讀存儲介質及設備

有效

• 申請號: 202010090055.1
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111310102B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 薛炳森;賀曉冬;李禹;劉雨薇;周率
• 申請（專利權）人: 國家衛星氣象中心(國家空間天氣監測預警中心);易天氣（北京）科技有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;G01W1/10
• 代理公司: 北京漢之知識產權代理事務所(普通合伙) 11479
• 代理人: 高園園

本發明提供一種太陽耀斑的預警方法、系統、計算機可讀存儲介質及設備，所述預警方法包括：獲取最新的太陽X射線數據文件；讀取所述太陽X射線數據文件，并建立與太陽耀斑關聯的時間序列；根據與太陽耀斑關聯的時間序列，獲取用于計算太陽耀斑的預測峰值通量的計算參數，以計算太陽耀斑的預測峰值通量；其中，所述計算參數包括X射線通量變化的極大值和太陽耀斑的動態背景通量；查找所述動態背景通量的第一發生時刻及太陽耀斑的預測峰值通量的第二發生時刻，以根據所述第一發生時刻和所述第二發生時刻預測耀斑峰值的預測發生時刻。本發明首次實現了由實際X射線探測數據對太陽耀斑的定量化預警，可以更好地為用戶提供保障。

技術領域

本發明屬于衛星數據監測技術領域，涉及一種預警方法和系統，特別是涉及一種太陽耀斑的預警方法、系統、計算機可讀存儲介質及設備。

背景技術

太陽耀斑是太陽表面發生的爆發事件期間出現的電磁波通量迅速增加的現象，是引起近地空間天氣擾動的重要因素。目前，國際上普遍接受的耀斑的強弱表征是地球同步軌道上測量到的0.1-0.8nm的軟X射線的通量。

太陽耀斑期間，紫外和X射線波段輻射通量的顯著增強，使向日面電離層的電離度增加，對通訊會造成不利影響，稱為電離層突然騷擾(SID)，其中最為明顯的效應是短波信號吸收的增強。電離層D層位于90-110公里高度，耀斑發生時，中性氣體會吸收X射線，產生的電離度增大，電子密度增加，使得穿過D層的短波無線電波的能量會被自由電子部分吸收，造成短波通信質量的下降，嚴重時，短波信號會被完全吸收，稱為短波中斷(Blackout)事件。因此，預報耀斑峰值對于應對太陽耀斑造成的電離層突然騷擾事件非常必要。

大量的研究表明，耀斑的發展過程是有規律的，表現在耀斑通量的變化特性。技術人員在長期的耀斑預報業務中也總結出一些耀斑變化的特征，并初步在業務中進行測試。通過分析和總結。但是現有技術無法實現定量化耀斑預警。

因此，如何提供一種太陽耀斑的預警方法、系統、計算機可讀存儲介質及設備，以解決現有技術無法實現定量化耀斑預警等缺陷，實已成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種太陽耀斑的預警方法、系統、計算機可讀存儲介質及設備，用于解決現有技術無法實現定量化耀斑預警的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明一方面提供一種太陽耀斑的預警方法，包括：獲取最新的太陽X射線數據文件；讀取所述太陽X射線數據文件，并建立與太陽耀斑關聯的時間序列；根據與太陽耀斑關聯的時間序列，獲取用于計算太陽耀斑的預測峰值通量的計算參數，以計算太陽耀斑的預測峰值通量；其中，所述計算參數包括X射線通量變化的極大值和太陽耀斑的動態背景通量；查找所述動態背景通量的第一發生時刻及太陽耀斑的預測峰值通量的第二發生時刻，以根據所述第一發生時刻和所述第二發生時刻預測耀斑峰值的預測發生時刻。

于本發明的一實施例中，所述讀取所述太陽X射線數據文件的步驟包括讀取所述太陽X射線數據文件中用于表征太陽耀斑的X射線通量序列；所述建立與太陽耀斑關聯的時間序列的步驟包括對用于表征太陽耀斑的X射線通量序列中每一X射線通量數據取對數，以形成與太陽耀斑關聯的時間序列；其中，所述與太陽耀斑關聯的時間序列包括每一X射線通量數據的對數。

于本發明的一實施例中，獲取X射線通量變化的極大值的步驟包括：計算第i+1個X射線通量數據的對數與第i個X射線通量數據的對數之間的第i個對數差值；其中，i為大于1的正整數；判斷第i個對數差值是否滿足極大值選取條件，若是，則表示第i個對數差值達到極大值，根據第i+1個X射線通量數據的對數、第i個X射線通量數據的對數、第i-1個X射線通量數據的對數及第i-2個X射線通量數據的對數，計算X射線通量變化的極大值；若否，則表示第i個對數差值非極大值。