一种太阳质子事件峰值通量预测方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳质子事件峰值通量预测方法，涉及质子事件技术领域，包括以下步骤，S1，实时获取太阳高能质子数据；S2，根据能谱因子计算公式得到能谱因子Ri；S3，根据能谱因子Ri与F10的关系式lg(Ri)＝C+D*F10，利用最小二乘法得到常数C、D，同时根据相关系数计算公式得到相关系数rr；S4，根据质子事件最大值的预测值公式F10

【技术实现步骤摘要】
一种太阳质子事件峰值通量预测方法


[0001]本专利技术涉及太阳质子事件
，具体为一种太阳质子事件峰值通量预测方法。

技术介绍

[0002]太阳质子事件是一种伴随太阳爆发出现的太阳发出的高能质子的急剧增加的现象，国际上通常以一次事件中能量大于10MeV的高能质子的通量的最大值来确定事件的级别，而且，通过对卫星异常的统计，质子事件的影响与质子事件的峰值通量密切相关。
[0003]太阳质子事件的峰值通量不仅与太阳爆发事件的特征密切相关，与爆发点在日面上的位置也有联系，因此，通过观测太阳爆发活动的特征能够预测质子事件的有无，但无法准确预测质子事件的峰值通量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种太阳质子事件峰值通量预测方法。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一种太阳质子事件峰值通量预测方法，包括以下步骤：
[0007]S1，实时获取太阳高能质子数据；
[0008]S2，从实时太阳高能质子数据中分别选取最近多组起始能量大于10MeV以及起始能量大于50MeV的高能质子数据，所述起始能量大于10MeV的高能质子数据即为F10，所述起始能量大于50MeV的高能质子数据即为F50，根据能谱因子计算公式得到能谱因子Ri；
[0009]S3，根据能谱因子Ri与F10的关系式lg(Ri)＝C+D*F10，利用最小二乘法得到常数C、D，根据多组F10的平均值以及lg(Ri)的平均值利用相关系数计算公式得到相关系数rr；
[0010]S4，根据相关系数rr的计算结果，如果rr大于预设的阈值，则根据质子事件最大值的预测值公式F10
max
＝(lg(R
min
)
‑
C)/D，式中，R
min
的值取决于当年太阳活动水平，为固定值，以此得到质子事件最大值的预测值F10
max
，如果rr小于等于预设的阈值，则返回步骤S1重新获取太阳高能质子数据；
[0011]S5，重复步骤S1
‑
S4，获得多个质子事件最大值的预测值，当连续X个质子事件最大值的预测值之间的相对误差小于P时，计算这X个质子事件最大值的预测值的平均值，作为此次质子事件的峰值通量的预测值。
[0012]进一步的，所述步骤S2中，获取最近10组F10以及F50，分别记为F10
i
以及F50
i
，下角标i为提取通量的序数，分别为t到t
‑
9，根据能谱因子计算公式Ri＝F50
i
/F10
i
得到10个能谱因子Ri。
[0013]进一步的，所述步骤S3中，相关系数rr的计算公式为：式中，x和分别表示F10
i
及其平均值，y和则分别表示lg(Ri)及其平均值。
[0014]进一步的，所述步骤S4中，相关系数rr的预设阈值为0.9，如果rr大于0.9，则根据质子事件最大值的预测值公式计算质子事件最大值的预测值F10
max
，如果rr小于等于0.9，则返回步骤S1重新获取太阳高能质子数据。
[0015]进一步的，所述步骤S4中，将太阳活动水平分为太阳活动极大期、太阳活动中期、太阳活动极小期，将太阳活动极大年所在年份设为E，所述太阳活动极大期所在年份包括E、E+1、E
‑
1，所述太阳活动中期所在年份包括E+3、E+2、E
‑
3、E
‑
2，其余年份为太阳活动极小期。
[0016]进一步的，所述太阳活动极大期，R
min
＝
‑
1.8，所述太阳活动中期，R
min
＝
‑
1.45，所述太阳活动极小期，R
min
＝
‑
1.0。
[0017]进一步的，所述步骤S5中，当连续5个质子事件最大值的预测值之间的相对误差小于10％时，计算这5个质子事件最大值的预测值的平均值，将这个平均值作为此次质子事件的峰值通量的预测值。
[0018].一种数据处理装置，所述装置包括：
[0019]数据获取模块：用于获取太阳高能质子数据；
[0020]数据计算模块；用于根据太阳高能质子数据计算质子事件的峰值通量的预测值。
[0021]一种计算机存储设备，包括一个或多个存储器，其上存储有可执行程序，一个或多个处理器，用于执行所述存储器中的所述可执行程序，以实现所述一种太阳质子事件峰值通量预测方法的步骤。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023]1、本专利技术专利中，通过一系列可实施步骤能有效确定太阳质子事件的峰值通量的预测值。
[0024]2、本专利技术专利的峰值通量计算流程启动的前提是质子事件的发生，因此，有助于避免误报现象发生。
附图说明
[0025]图1为本专利技术流程图；
[0026]图2为本专利技术专利的实施例流程判断图；
[0027]图3为本专利技术专利的能谱指数与F10的相关特征示意图；
[0028]图4为本专利技术专利实施例中预测的质子事件峰值(对数)与实测值(对数)的相关性示意图。
具体实施方式
[0029]下面结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施。
[0030]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0031]一种太阳质子事件峰值通量预测方法，包括以下步骤：
[0032]S1，实时获取太阳高能质子数据，太阳高能质子数据是通过美国空间天气预报中心下载获取的；
[0033]S2，从实时太阳高能质子数据中分别选取最近多组起始能量大于10MeV以及起始能量大于50MeV的高能质子数据，所述起始能量大于10MeV的高能质子数据即为F10，所述起始能量大于50MeV的高能质子数据即为F50，根据能谱因子计算公式得到能谱因子Ri；
[0034]S3，根据能谱因子Ri与F10的关系式lg(Ri)＝C+D*F10，利用最小二乘法得到常数C、D，根据多组F10的平均值以及lg(Ri)的平均值利用相关系数计算公式得到相关系数rr；
[0035]S4，根据相关系数rr的计算结果，如果rr大于预设的阈值，则根据质子事件最大值的预测值公式F10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳质子事件峰值通量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，实时获取太阳高能质子数据；S2，从实时太阳高能质子数据中分别选取最近多组起始能量大于10MeV以及起始能量大于50MeV的高能质子数据，所述起始能量大于10MeV的高能质子数据即为F10，所述起始能量大于50MeV的高能质子数据即为F50，根据能谱因子计算公式得到能谱因子Ri；S3，根据能谱因子Ri与F10的关系式lg(Ri)＝C+D*F10，利用最小二乘法得到常数C、D，根据多组F10的平均值以及lg(Ri)的平均值利用相关系数计算公式得到相关系数rr；S4，根据相关系数rr的计算结果，如果rr大于预设的阈值，则根据质子事件最大值的预测值公式F10
max
＝(lg(R
min
)
‑
C)/D，式中，R
min
的值取决于当年太阳活动水平，为固定值，以此得到质子事件最大值的预测值F10
max
，如果rr小于等于预设的阈值，则返回步骤S1重新获取太阳高能质子数据；S5，重复步骤S1
‑
S4，获得多个质子事件最大值的预测值，当连续X个质子事件最大值的预测值之间的相对误差小于P时，计算这X个质子事件最大值的预测值的平均值，作为此次质子事件的峰值通量的预测值。2.根据权利要求1所述的一种太阳质子事件峰值通量预测方法，其特征在于，所述步骤S2中，获取最近10组F10以及F50，分别记为F10
i
以及F50
i
，下角标i为提取通量的序数，分别为t到t
‑
9，根据能谱因子计算公式Ri＝F50
i
/F10
i
得到10个能谱因子Ri。3.根据权利要求3所述的一种太阳质子事件峰值通量预测方法，其特征在于，所述步骤S3中，相关系数rr的计算公式为：式中，x和分别表示F10
i
及其平...

【专利技术属性】
技术研发人员：王月，王世金，张威泰，马新，韩金钟，
申请(专利权)人：数字太空北京智能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：