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北极光“交际网络”提醒:实在的磁暴规划!华威大学一项新研讨显现,由北极光等现象引起的磁场搅扰能够经过地上仪器组成的“交际网络”来追寻。由哥伦比亚大学物理系桑德拉•查普曼教授领导的研讨人员,初次将来自100多个地上磁力仪观测成果定性为一个时变定向衔接网络。运用与研讨交际网络相同的数学方法来监测地磁亚暴的开展。当磁力计看到传达扰动的相同信号时,它们会彼此“交朋友”。

这项宣布在《地球物理研讨快报》(Geophysical research Letters)上的研讨为开发更准确的亚暴模型供给了时机,并协助了解太空气候对电力和通讯体系的影响。当来自太阳的带电粒子炮击地球磁场时,就会发作北极光。它像电池相同贮存能量,然后释放出来,在电离层中发作大规划的电流,在地上上发作磁场扰动。这些子磁暴的小版别很常见,但偶然会发作更大磁暴,能够有更大的影响。

研讨人员运用由杰斯珀·杰罗耶夫(Jesper Gjerloev)博士领导的“超级磁强计方案”(SuperMAG Initiative)的100多个磁力计,使用网络科学中的数学概念来监测北极极光区域亚暴的开展。跟着亚暴的开展和电离层中电流的增加,单个磁力仪将记载磁场的改变。

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当测量值彼此相关时,成对的磁力仪就会衔接起来,然后扩展了它们的“朋友”网络,让研讨人员能够监控来自亚暴的极光搅扰是怎么构成和传达的,以及传达的速度有多快。来自北极光亚暴在大气中发作电流,并在地上发作回声,地球磁场的部分改变会损坏电力线

电子和通讯体系以及GPS等技能,它们仅仅一种继续影响地球的太空气候。华威大学物理系桑德拉·查普曼教授说:当议论太空气候时,供给一个数字或评级来标明气候有多严峻是很有用的。要做到这一点,需求捕捉事情的强度、空间散布和改变速度的悉数行为。方针是使用网络科学来开发有用的参数来做到这一点,封装来自100多个调查的一切信息。使用超磁强计,量化了亚暴电离层电流体系的时空演化,初次使用这些数据结构了动态有向网络。

假如在两个磁强计站观测到矢量磁场扰动之间的正则穿插相关(CCC)超越阈值,则它们构成网络衔接。CCC值最大时滞决议了网络衔接捕获结构的传达或扩展方向。假如空间相关性反映电离层电流形式,则网络特性能够测验演化亚暴电流体系的不同模型。依据夜间地上站的掩盖规模挑选了86个孤立的亚暴,发现并得到了经典子风暴楔流(SCW)构成的时刻序列。在SCW向西扩张后,能够看到一个当时体系在午夜前,随后向东扩张的信号削弱,最终,有依据标明亚暴增强对流。