A Multi-Diagnostic Observational Framework for Magnetosonic Solitary Waves During Geomagnetic Storms in Solar Cycles 24 and 25 using Cluster II Mission
University of Science and Technology Meghalaya（梅加拉亚邦科技大学）；Indian Institute of Technology, Mandi（印度技术学院曼迪分校）
本文利用Cluster II任务数据，研究太阳24和25周期磁暴期间磁声孤立波的多诊断观测特征，揭示其可能作为增强地磁活动的前兆。
2026-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Geomagnetic storm forecasting from solar coronal holes
日冕洞是太阳风中高速流的来源，它与慢速太阳风的相互作用在日球层中形成了共转相互作用区。每当CIR撞击地球时，它们都会引起地磁风暴。我们开发了一种方法来预测CIR/HSS驱动的磁暴强度直接从太阳观测使用CH地区和相关的磁场极性。首先，我们建立了一个数据集，包括太阳上的CH的属性，相关的HSS，CIR，和行星际磁场（IMF）在L1的方向，和相关的磁暴的强度由地磁指数Dst和KP。然后，我们预测的Dst和Kp指数使用高斯过程模型，它占地球的磁场轴方向的年度变化。我们表明，在L1与CIR相关的IMF的极性保存在约83%的情况下，相比，其CH源的极性。在2010-2020年期间测试我们的模型，我们获得了预测和观测到的Dst指数之间的相关系数R = 0.63/0.73，Kp指数R = 0.65/0.67，对于具有朝向/远离太阳的极性的HSS。这些研究结果表明，有可能直接从太阳观测中预测CIR/HSS驱动的地磁暴，并将预测提前时间延长至几天，这与加强空间天气预测有关。
2022-11-29 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Long-term variations of geomagnetic activity and their solar sources
地磁活动在太阳活动周期的每个阶段由三个部分组成：（1）一个底部，地磁活动不会下降，即使在没有太阳黑子的情况下，与中等的毕业风暴有关;（2）与太阳黑子有关的活动，由于日冕物质抛射引起的突然开始风暴;（3）毕业风暴，由于来自太阳日冕洞的高速太阳风。我们发现，太阳黑子活动的底的变化取决于太阳的整体磁矩，另一方面，我们可以从底的高度来判断太阳黑子周期的振幅。
2013-07-30 astro-ph.EP physics.space-ph
Temporal Variations of the Three Geomagnetic Field Components at Colaba Observatory around the Carrington Storm in 1859
1859年9月的卡林顿风暴被认为是有史以来最大的地磁风暴。然而，它的确切震级和年代仍然存在争议，而其源数据来自Colaba H磁力计。在这里，我们找到了Colaba 1859年鉴，包含每小时测量和现场测量。我们重建了Carrington磁暴前后Colaba地磁扰动的水平分量（ΔH）、东向分量（ΔY）和垂直分量（ΔZ）。在此基础上，我们将ICME渡越时间按时间顺序修正为< 17.1小时，并将ΔH峰值定位在06：20 - 06：25 UT，揭示了小时和点测量值之间的震级差异（-1691 nT vs. -1263 nT）。此外，我们还重新推导了ΔY和ΔZ的时间序列，其峰值分别为ΔY ~ 378 nT（05：50 UT）和377 nT（06：25 UT），ΔZ ~ -173 nT（06：40 UT）。我们还计算了每小时的平均值，并删除了太阳安静（Sq）场的变化，从每个地磁分量，以获得其每小时的变化与纬度加权。我们的计算得到的扰动变化（Dist）的纬度加权值为Dist Y ~ 328 nT和Dist Z ~ -36 nT，以及Dist H ~-918、-979和-949 nT三种情景，它们也接近最小Dst。这些数据可能表明，8月风暴（ΔH =< -570 nT）后地磁场的预处理，使9月风暴更具地球效应。
2021-09-27 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Enhancement of Terrestrial Diffuse X-ray Emission Associated With Coronal Mass Ejection and Geomagnetic Storm
我们提出了一个分析朱雀观测期间，2005年8月23日至24日的磁暴。我们发现当日冕物质抛射撞击地球并引起磁暴时，弥散软X射线发射随时间的变化。漫射辐射包括太阳X射线的荧光散射和外大气层太阳风电荷交换。前者的特点是中性的氧发射线，由于强烈加热的高层大气在风暴时间，而后者是占主导地位的总和的CV，C VI，N VI，N VII，O VII，O VIII发射谱线，由于增强的太阳风通量附近的外逸层。利用ACE和WIND卫星观测的太阳风资料，研究了太阳风与强O VII线通量之间的时间相关性。我们估计了太阳X射线散射和外气层SWCX所需的柱密度。根据这些结果，我们认为一部分太阳风离子进入磁层内部引起了SWCX反应。
2011-05-30 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Modeling the recovery phase of extreme geomagnetic storms
对有记录以来最大风暴的恢复阶段进行了研究。这些事件为两个目标提供了一个非凡的机会：（1）验证Aguado等人[2010]的双曲线模型，用于卡林顿事件或1989年3月魁北克水电停电事件等严重干扰后的恢复阶段，以及（2）检查恢复时间和风暴强度之间的线性关系是否仍然符合。我们的研究结果揭示了高精度的双曲衰减函数再现磁层的极端风暴后的恢复阶段。此外，磁层恢复所需的特征时间以指数方式取决于磁暴的强度，如双曲线衰减中所涉及的两个参数之间的关系所示。当风暴强度减弱时，这个指数函数可以用线性函数来逼近。
2014-05-19 astro-ph.EP physics.geo-ph physics.space-ph
Effects of CME and CIR induced geomagnetic storms on low-latitude ionization over Indian longitudes in terms of neutral dynamics
本文介绍了2016年10月12日至20日和2017年5月26日至31日发生在太阳周期24下降阶段的强烈磁暴期间电离层的响应。全球定位系统的总电子含量（TEC）分别在地磁倾角为32.23°N、32°N和39.49°N的因斯布鲁克、加尔各答和西里古里测量，并在印度经度区的勒克瑙（异常峰以外）、海得拉巴（地磁赤道和EIA北峰之间）和班加罗尔（磁赤道附近）的国际全球导航卫星系统服务站测量。在2016年10月的风暴期间，在勒克瑙，因斯布鲁克，海得拉巴，班加罗尔观察到了周日最大值超过20-45 TECU的显著峰值，在2017年5月的风暴中，在西里古里，因斯布鲁克，加尔各答和海得拉巴观察到了10-20 TECU。TIMED航天器上的GUVI图像测量热层O/N2比率，显示10月16日的高值（O/N2比率约为0.7），与风暴期间的其他日子相比，观察到了积极的风暴影响。观测到的特征已被解释为赤道热层中O/N2比率的增加，即2016年10月风暴的CIR诱导的高速太阳风（HSSW）事件。TEC的增强也可以用极光电射流（AE）、从水平风模型（HWM 14）获得的中性风值以及从2016年10月和2017年5月风暴的磁强计数据中获得的赤道电射流强度来解释。这些结果是第一个从印度经度部门的CME和CIR驱动的磁暴对TEC的影响，在太阳周期24的下降阶段的报告。
2020-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Hemispheric Differences in the Response of the Upper Atmosphere to the August 2011 Geomagnetic Storm: A Simulation Study
利用三维非静力环流模式，研究了2011年8月5-6日大磁暴对热层-电离层系统的影响。该模型由行星际磁场（IMF），太阳活动和极光活动的测量风暴时间输入数据驱动。在同一时期的安静稳定的条件下进行模拟，以及为了评估的中性和等离子体参数的风暴的响应。在风暴期间，高纬平均离子流增强高达150- 180%。最大的离子流被发现在风暴的主要阶段。总体而言，全球平均中性温度增加高达15%，而最大热响应在冬季南半球高纬度地区高于夏季北半球：高纬度平均温度分别增加40%和20%。全球平均焦耳加热增加了三倍多。在磁暴的不同阶段，水平离子流和热层流的大小和形态存在明显的半球差异。在风暴的主要和恢复阶段，发现热层环流的最大半球差异，表现出明显的地理变化。平流强迫被发现有助于模拟的半球差异。
2015-10-18 astro-ph.EP physics.geo-ph physics.space-ph
The Solar Cause of the 2022 February 3 Geomagnetic Storm that Led to the Demise of the Starlink Satellites
我们报告了2022年2月3日中等强度地磁风暴的太阳源，该风暴导致39颗Starlink卫星的损失。这场磁暴是由2022年1月29日的日冕物质抛射（CME）引起的，该日冕物质抛射的速度适中（约690公里/秒），起源于位于太阳东北象限（N18 E06）的NOAA活动区12936。这次喷发以M1.1级耀斑为标志，开始于22：45 UT，在1月29日23：32 UT达到峰值，并于次日00：24 UT结束。CME最终成为在日地L1和位于地球后方约34度的STEREO-Ahead（STA）观测到的冲击驱动磁云（MC）。这次磁暴是由一股强大的MC向南分量引起的，该分量受到MC后方高速太阳风流的推动。尽管地球和STA之间的距离只有34度，但MC在地球和L1上看起来完全不同。一种可能性是，MC被扭曲，反映了太阳弯曲的中性线。现场观测表明，由于MC到达STA的时间较早，因此MC的航向更接近STA而不是地球。然而，冲击波几乎同时到达STA和地球，这表明由于侧面通道，地球上的冲击波较弱。
2023-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Spread-F occurrence during geomagnetic storms near the southern crest of the EIA in Argentina
这项工作首次分析了图库曼-阿根廷站在磁暴期间电离层不规则现象的出现情况，图库曼-阿根廷站是南美洲经度区的一个低纬度站（南纬26.9 °，东经294.6 °;磁纬南纬15.5 °），靠近赤道电离异常（EIA）的南峰。使用全球定位系统（GPS）接收器和电离层探测器分析了2017年5月27日（扩展-F低发生率的一个月）、2016年10月12日（扩展-F从低到高发生率的一个月）和2017年11月7日（扩展-F高发生率的一个月）发生的三次磁暴。考虑了总电子含量（TEC）指数（ROTI）变化率、GPS电离层L波段闪烁、F层底侧虚高（h 'F）和F2层临界频率（foF 2）。此外，人工检查每个电离图是否存在扩展F特征。结果表明，对于所研究的三个事件，地磁活动创造了有利的条件，电离层的不规则性，表现为电离图扩展F和TEC波动的启动。午夜后的不规则性是由于东向扰动发电机电场（DDEF）的存在而产生的。对于5月风暴，一个向东的过屏蔽瞬穿电场（PPEF）也在起作用。这个PPEF被添加到DDEF中，并产生F区域的提升，这有助于触发不规则性。更重要的是，在10月和11月期间，观测到与强距离扩展F（SSF）相关的强GPS L波段闪烁，即从F区域的底部延伸到顶部的不规则性。
2020-10-30 astro-ph.EP physics.space-ph
On the features of great Forbush effect during May 2024 extreme geomagnetic storm
本研究针对2024年5月极端地磁暴期间的强Forbush效应，结合全球中子监测网络数据与IZMIRAN的两种方法，分析宇宙线特征与太阳、行星际及地磁扰动的关联，测得Forbush效应幅度15.7%及约4%的磁层效应。
2025-01-14 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Dynamics and solar wind control of the recovery of strong geomagnetic storms
本文通过分析57次CMEs/CIRs触发的强磁暴，发现耦合函数ρ^{1/2}Ey及ρ^{1/2}v^{4/3}B对恢复阶段衰减率具有关键控制作用，揭示了太阳风对磁暴恢复过程的动态调控机制。
2024-07-02 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Assessment of the Performance of Ionospheric Models with NavIC Observations during Geomagnetic Storms
本文评估了全球经验模型的性能：国际参考电离层（IRI）-2016和NeQuick 2模型推导的电离层总电子含量（TEC）与印度星座导航（NavIC）/印度区域导航卫星系统（IRNSS）估计的TEC在磁暴条件下。本研究是在Incident上空进行的（地理：22.52 $^{\circ}$ N 75.92 $^{\circ}$ E，磁倾角：32.23 $^{\circ}$ N，靠近印度区赤道电离异常（EIA）区域的北峰）。对当前太阳周期衰退阶段的强风暴（2017年9月6日至10日）、中等风暴（2017年9月26日至30日）和轻度风暴（2018年1月17日至21日）进行了分析。据观察，与NavIC观测到的TEC相比，IRI-2016和NeQuick 2得出的TEC都被低估了，因此无法预测该地区TEC的风暴时间变化，需要NavIC的真实数据才能更好地预测可变的印度经度扇区。
2020-05-22 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Evaluating Near-Real Time Thermospheric Density Retrieval Methods from Precise Low Earth Orbit Spacecraft Ephemerides During Geomagnetic Storms
本研究评估EDR和POD加速度计两种近实时热层密度反演方法，发现POD加速度计法精度优于EDR法和DTM2000模型，接近JB2008和NRLMSISE-00模型，可作为热层研究与卫星运行的近实时资源。
2024-12-12 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
How the CME on 21 April 2023 Triggered the First Severe Geomagnetic Storm of Solar Cycle 25
本研究针对2023年4月CME意外引发第25太阳活动周首次G4级强地磁暴的问题，结合多平台观测数据分析发现，CME的旋转与偏转导致其轴向磁场平行黄道面或是暴因，同时证实日地连线外成像对CME到达时间事后预测及三维重建至关重要。
2025-03-19 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Can we estimate the intensities of great geomagnetic storms($Δ$SYM-H$\le -$200 nT) by Burton equation or by O'Brien and McPherron equation?
我们将15个大磁暴（GGS：$Δ$ SYM-H $\le-$ 200 nT）的主要位相的太阳风参数输入\cite{Burton1975}（以下简称Burton方程）和\cite{OBrien2000}（以下简称OM方程）的经验公式中，以评价\textbf{two equations}能否正确估计GGS的强度。结果表明，用OM方程估算的大部分GGS的强度远小于观测强度。用OM方程估算的风暴强度与观测值的均方根误差为\textbf{203} nT，表明风暴强度的估算值与观测值有较大偏差。Burton方程估算的强度与观测强度的均方根误差为130.8nT。Burton方程对强度为$Δ$ SYM-H $<$-400 nT的风暴产生的相对误差大于27%，这意味着对强度为$Δ$ SYM-H $<$-400 nT的风暴产生的绝对误差较大。结果表明，这两个方程不能有效地估计GGS。相反，如果选取合适的太阳风动压权重，用\cite{WangCB2003}建立的经验公式估算的GGS强度总是与观测值非常接近，说明太阳风动压是影响GGS强度的一个重要因素，但在Burton方程或OM方程的环电流注入项中被忽略了。这就是为什么这两个方程在估计GGS时不能有效工作的原因。
2022-03-29 astro-ph.EP physics.space-ph
A Hyperbolic Decay of the Dst Index during the Recovery Phase of Intense Geomagnetic Storms
人们通常认为再现磁层恢复相，如Dst指数所示，是指数函数。然而，磁层在最初的几个小时内比在后期恢复阶段恢复得更快。磁层响应的早期陡度和后期平滑度是一个特征，它导致了用双曲线衰减函数代替指数函数来再现恢复阶段的建议。对1963-2006年强风暴的恢复阶段进行了叠加历元分析，将风暴按强度分为5个子集。双曲线衰减函数再现实验数据比指数函数做任何子集的风暴，这表明dDst/dt和Dst之间的非线性耦合。此外，这种数学函数，其中Dst指数的减少程度取决于时间，允许解释不同的生命周期的物理机制中涉及的恢复阶段，并提供了新的见解Dst指数的建模。
2014-05-20 astro-ph.EP physics.geo-ph physics.space-ph
Ionospheric response to Strong Geomagnetic Storms during 2000-2005: An IMF clock angle perspective
本文介绍了赤道电离层对2000-2005年期间（第23个太阳活动周的下降阶段）发生的11次强到强磁暴的响应。分析已使用国防气象卫星计划（DMSP）的全球离子密度图进行。观测结果表明，在91%的情况下，日落后赤道不规则性发生在行星际磁场（IMF）钟角由北向南转换后的3 h内，这说明了除了IMF Bz外，IMF By在电场瞬发穿透（PPEF）过程中所起的重要作用.这是对先前报道的（Ray等人，2015年）从南部IMF Bz穿越-10 nT产生ESF的4 h窗口。
2020-08-15 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Impact of Intense Geomagnetic Storm on NavIC Signals Over Indore
本文研究2017年9月8日强地磁暴期间印多尔地区的 NavIC 信号闪烁，结合地磁指数、S4 指数与 L5 载噪比观测，揭示其导致定位精度下降。
2023-02-13 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
A Pileup of Coronal Mass Ejections Produced the Largest Geomagnetic Storm in Two Decades
本研究结合多点成像与原位观测分析2024年5月二十年来最强地磁暴，发现连续日冕物质抛射叠加及活动区磁场构型差异决定其超常地磁效应。
2024-09-17 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
PAMELA's measurements of geomagnetic cutoff variations during the 14 December 2006 storm
反物质探索和轻核天体物理学卫星实验有效载荷的数据被用于测量2006年12月14日地磁暴期间高能（>80 MeV）质子的地磁截止值。在相对较短的时间尺度上，对应于航天器轨道周期（94分钟），研究了截止纬度作为刚性函数的变化。将估计的截止值与根据地球磁层动态经验模型通过轨迹追踪方法获得的截止值进行了比较。我们发现在截止纬度的显着变化，在风暴的主要阶段，在最低的刚性约7度的最大抑制。观察到的地磁屏蔽的减少及其时间演变与磁层配置的变化有关，研究了行星际磁场、太阳风和地磁参数的作用。PAMELA的结果代表了第一次直接测量具有亚GeV和GeV区域动能的质子的地磁截止值。
2016-03-03 astro-ph.EP hep-ex physics.space-ph
Interhemispheric differences in field-aligned currents, ground magnetic perturbations, and TEC during the geomagnetic storms of May and October 2024
Indian Institute of Geomagnetism（印度地磁研究所）；Institute of Astronomy Space and Earth Science（天体空间与地球科学研究所）
研究对比2024年5月G5和10月G4地磁暴，发现尽管太阳风驱动相似，MI耦合系统在FAC形态、共轭磁扰动及TEC分布上呈现显著暴间与半球差异，归因于中尺度变率和不对称电流闭合。
2026-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Effect of Geomagnetic Storms on a Power Network at Mid Latitudes
太阳活动可能会干扰地磁场，并通过地磁感应电流影响电网。我们研究了2018年3月19日至2020年3月20日期间伊朗电网Transformers（230 kV和400 kV）的有功和无功功率以及功率因数及其与地磁扰动指数（SYM-H < -30 nT和相当大的水平地磁场波动）的相关性。在128，627个Transformer功率因子小于0.7的案例中，我们观察到12，112个样本与SYM-H相关。我们的研究表明，大约4%的两年，SYM-H值小于-30 nT。对高性能Transformers（95%的工作时间功率因数大于0.7）的分析表明，功率因数小于0.7和SYM-H小于-30 nT的相关性至少为55%。我们观察到Rafsanjan-Kerman和Sarcheshmeh-Kerman（230 kV侧Y形连接）变电站的Transformers功率因数降至0.7以下，并与SYM-H相关。我们发现，Sefidrood-Guilan和Shahid Beheshti-Guilan Transformers（Y形配置）的无功功率在2020年1月9日大幅增加，与SYM-H呈正相关，可能会在电网的这一部分产生大的GIC。我们观察到，在沙希德Beheshti-Guilan变电站无功功率的增加与斋浦尔站记录的水平场的相当大的变化。但更多的细节（Transformers的温度和电流）需要记录，以估计地磁感…
2023-02-21 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph
Extreme Geomagnetic Storm on Early Earth Induced by Corotating Interaction Regions from the Young Sun
本研究模拟年轻太阳CIR激波对早期地球磁层的影响，发现其引发极端地磁暴，显著增强焦耳热和电子沉降，并探讨了对早期地球及系外行星宜居性的意义。
2025-09-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effects of Geomagnetic Cutoff Rigidity Variations during Forbush Decreases
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；School of Science, Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University（中山大学深圳校区理学院）
研究显示，地磁风暴期间地磁截止刚度变化会影响地面计数率，利用AMS数据校正后，揭示了Forbush减幅中高能宇宙射线的时空变化特征。
2026-04-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extreme Solar Storm Reveals Causal Interactions in Space Weather
本研究提出信息论框架SolarAurora，利用1980-2024年数据揭示极端太阳风暴中跨强度的因果交互机制，并发现2024年5月北极极光空间因果模式，在预测该年5月及10月事件上准确度优于现有框架。
2025-07-27 astro-ph.EP physics.space-ph
The Solar and Geomagnetic Storms in May 2024: A Flash Data Report
本研究量化了2024年5月由AR 13664引发的强太阳与地磁风暴，该活动区产生多次X级耀斑和ICME，导致Dst指数降至-412 nT，并重建了极光边界，确认了电离层密度的全球增强。
2024-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
The April 2023 SYM-H = -233 nT Geomagnetic Storm: A Classical Event
本研究分析2023年4月双峰强地磁暴的驱动源、磁层-电离层能量耗散、辐射带电子通量变化及赤道电离层异常调制特征，明确各物理过程的关联与量化特征。
2024-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Global asymmetry in $Δ$X variations during the 06 April 2000 geomagnetic storm: Relative roles of IMF Bz and By
研究了2000年4月6日（Ap = 236）强磁暴主相期间，由于IMF Bz和IMF By在特定时段（22：22 - 22：55 UT）的相对作用而引起的$Δ$ X变化的不对称性。这里考虑两对对极站，作为SuperMAG网络的一部分。利用SuperDARN网络的电离层对流图，研究了高纬度地区DP 2电离层对流模式的时空演变。等效电流的二维图用于显示与两个IMF分量之间的相互作用效应相关联的全局DP 2电流的签名。观测结果表明，日本-欧洲/非洲扇区的近对映站之间的$Δ$ X变化的差异相对于太平洋/美洲-印度扇区的近对映站之间的差异有所增加。当IMF By的绝对值大于IMF Bz的绝对值时，IMF Bz的绝对值会显著增大|By/Bz|.这表明，在DP 2细胞的扭曲和相关的旋转的电动昼夜分界线，使一对站在同一个DP 2细胞和另一对的一个站在不同的DP 2细胞和喉道流区，导致不对称的对映站之间的$Δ$ X变化。因此，这项工作突出了IMF Bz和IMF By之间的相互作用在确定强地磁条件下低纬度地区电离层影响方面的重要性。
2023-01-24 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Sporadic Aurora near Geomagnetic Equator: In the Philippines, on 27 October 1856
虽然低纬度极光显示通常被认为是相当大规模的磁暴的表现，但Silverman（2003年，JGR，108，A4）报告了许多“零星极光”，这些极光在相对低的磁纬度地区，在中等磁活动时期出现。在这里，一个案例研究介绍了一个极光的地磁赤道附近的报告的基础上，从菲律宾群岛1856年10月27日。对这份报告的分析表明，它与已知的零星极光的情况是一致的，除了它的磁纬度相当低。记录还表明，极低纬度的极光并不总是伴随着大磁暴。对它短暂出现的描述导致了一种可能的物理解释，这种解释基于短暂的磁层扰动引发了这种零星的极光。
2018-08-20 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
An intense geomagnetic storm originated from stealth Coronal Mass Ejection: remote and $in situ$ observations by near radially aligned spacecraft
本研究分析了2023年3月一场强烈地磁暴，发现其源于微弱隐形CME，通过三艘径向对齐航天器观测ICME演化，揭示了南向Bz与密度增强对地磁效能的关键作用。
2025-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Influence of ICME-driven Magnetic Cloud-like and Sheath Region induced Geomagnetic Storms in causing anomalous responses of the Low-latitude Ionosphere: A Case Study
本研究发现2021年10月31日弱地磁暴期间印度低纬电离层异常增强，主要归因于非波动南向行星际磁场及穿透电场与极向中性风的协同作用，而非暴强度本身。
2024-12-19 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
Regression to the Mean can Explain Saturation of Geomagnetic Storms
The Catholic University of America（天主教大学）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Lancaster University（兰卡斯特大学）；University of Alaska, Fairbanks（阿拉斯加大学费尔班克斯分校）；Air Force Research Laboratory（空军研究实验室）
研究地磁风暴饱和现象，发现此前理论因太阳风测量不确定性存在偏差，校正后表明地球对太阳风驱动响应线性，极端地磁风暴影响更大，指出均值回归是测量与真相关系的基本属性，该效应在多领域或有体现。
2026-07-22 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Deconstructing the Properties of Solar Super Active Region 13664 in the Context of the Historic Geomagnetic Storm of 2024 May 10-11
本研究针对2024年5月引发近二十年最强地磁暴的太阳活动区AR 13664开展首次全面磁特性分析，确认其为罕见超级活动区，明确了其在历史观测中的百分位排名与耀斑关联规律，为同类研究提供范式。
2025-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prediction of Geomagnetic Storm Strength from Inner Heliospheric In Situ Observations
预测日冕物质抛射（CME）对地球的影响在很大程度上取决于行星际磁场南向分量Bz的知识。目前还不可能以足够的精度预测CME中Bz的强度和持续时间，这形成了所谓的Bz问题。在这里，我们提供了一个新的方法来预测CME的到达时间，速度，Bz和由此产生的Dst指数在地球上的基础上，仅基于磁场数据，在日光层内（< 1AU）原位测量的概念验证。2012年6月12日至16日，由STEREO成像仪和金星快车（VEX）在0.72 AU，距离日地线6度的位置观测到三个近似指向地球并相互作用的CME。CME运动学是使用基于阻力的模型和WSA-Enlil模型计算的，受到VEX到达时间的约束，导致CME到达地球的时间和速度。CME的磁场强度按幂律从VEX到Wind进行缩放。我们的调查显示，Dst预测（预测：-96和-114 nT（来自2个Dst模型），观测：-71 nT），到达速度（预测：531 +- 23 km s-1，观测：488 +- 30 km s-1）和时间（实际到达时间后6 +- 1小时）的结果是有希望的。预测提前期为21小时。该方法可应用于来自太阳和地球之间的人造拉格朗日点处的航天器的矢量磁场数据，或应用于暂时穿过日地线的任何航天器所获取的数据。
2016-10-21 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Comparative studies of Ionospheric models with GNSS and NavIC over the Indian Longitudinal sector during geomagnetic activities
本文介绍了最新版本的全球电离层模型的性能的风暴时间比较分析：国际参考电离层（IRI）2016，NeQuick 2（NeQ）和IRI扩展到等离子体（IRI-P）2017关于印度星座导航（NavIC）和全球导航卫星系统（GNSS）导出的电离层总电子含量（TEC）。该分析是在2017年9月至2018年11月期间不同的地磁风暴条件下进行的，处于太阳周期24的下降阶段。分析了位于赤道电离异常北峰附近的INDERNET的TEC数据以及位于异常峰以外的勒克瑙、位于异常峰与磁赤道之间的海得拉巴和位于磁赤道附近的班加罗尔的全球导航卫星系统国际服务站的数据。在风暴期间，模型普遍高估，但IRI-P除外，它与2017年9月7日（2017年9月的强风暴期间）从异常峰周围的台站观察到的增强相匹配（偏移约3 - 5 TECU）。其他两个模型未观察到显著匹配。IRI-P的这种匹配归因于等离子体层的贡献以及将测得的TEC值同化到该模型中的能力。在本研究中，据我们所知，第一次比较的经验模型得出的TEC与NavIC和GNSS测量从异常波峰位置，结合IGS观测从磁赤道的位置超出异常波峰，进行地磁干扰条件。由于NavIC卫星位于更高的高度（约36000公里），将NavIC数据纳入现有模型可以更好地预测印度次大陆的电离层。
2020-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Focused Space Weather Strategy for Securing Earth, and Human Exploration of the Moon and Mars
这份白皮书承认了观测中的差距，这些差距一旦得到解决，将大大改善太阳辐射危害和地磁风暴预报。辐射预报依赖于我们将定义的整个“太阳辐射半球”的观测。火星探测需要在战略上安排与辐射有关的观测。我们还提出了一种轨道解决方案，通过改进现场和太阳/日光层遥感来改进地磁风暴预报。
2023-01-09 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
