A New Model for Nowcasting the Aviation Radiation Environment With Comparisons to In Situ Measurements During GLEs
A New Model for Nowcasting the Aviation Radiation Environment With Comparisons to In Situ Measurements During GLEs
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临近预报航空辐射环境的新模型与 GLE 期间的现场测量进行比较
DOI：
10.1029/2022sw003155
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Hands A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hands A
大气辐射环境的显著增加被地面中子监测器网络记录为地面增强（GLE）。这些太空天气现象通过飞机电子设备中的单粒子效应以及乘客和机组人员的电离剂量对航空构成风险。在联合王国空间气象仪器、测量、建模和风险方案下，我们开发了一个新的模型，以提供航空辐射环境的临近预报，包括银河宇宙射线背景和银河宇宙射线事件期间的情况。大气电离辐射效应模型（MAIRE+）使用多个数据源来表征主要的GCR和GLE粒子谱，并将这些与预先计算的地磁和大气响应矩阵相结合，以预测整个地球仪从地面到20公里高度的粒子通量。两个欧洲中子监测器（位于芬兰的欧卢和比利时的杜尔贝斯）被用作GLE强度的主要指标，以最大限度地提高英国领空的准确性。MAIRE+在1989年9月和10月的历史GLE的输出与在此期间协和式飞机上携带的固态探测器的重新校准的经验数据进行了比较。该模型将在英国托管，并将为英国气象局空间天气操作中心（MOSWOC）提供额外的能力。
Significant increases to the atmospheric radiation environment are recorded by a network of ground level neutron monitors as ground level enhancements (GLEs). These space weather phenomena pose a risk to aviation via single event effects in aircraft electronics and ionizing dose to passengers and crew. Under the UK Space Weather Instrumentation, Measurement, Modeling and Risk programme, we have developed a new model to provide nowcasts of the aviation radiation environment, including both the galactic cosmic ray (GCR) background and during GLE events. The Model for Atmospheric Ionising Radiation Effects (MAIRE+) uses multiple data sources to characterize primary GCR and GLE particle spectra and combines these with precalculated geomagnetic and atmospheric response matrices to predict particle fluxes from ground level to 20 km altitude across the entire globe. Two European neutron monitors (located at Oulu in Finland and Dourbes in Belgium) are used as the primary indicators of GLE intensity in order to maximize accuracy over UK airspace. Outputs from MAIRE+ for the historical GLEs in September and October 1989 are compared to recalibrated empirical data from a solid‐state detector that was carried on Concorde in that period. The model will be hosted in the UK and will provide additional capability to the Met Office Space Weather Operations Center (MOSWOC).
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