MHD Modeling of the Background Solar Wind in the Inner Heliosphere From 0.1 to 5.5 AU: Comparison With In Situ Observations
MHD Modeling of the Background Solar Wind in the Inner Heliosphere From 0.1 to 5.5 AU: Comparison With In Situ Observations
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0.1 至 5.5 天文单位内日球层背景太阳风的 MHD 建模：与现场观测的比较
DOI：
10.1029/2019sw002262
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发表时间：
2020-06
影响因子：
3.7
通讯作者：
M. Blanc
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Y. X. Wang;X. C. Guo;C. Wang;V. Florinski;F. Shen;H. Li;M. Blanc
准确预测行星际空间的太阳风状况对于科学研究和技术应用都至关重要。在这项研究中，我们模拟整个日光层从0.1到5.5天文单位（Au）与我们改进的日光层磁流体动力学（MHD）模型在2007年至2017年的时间段内的太阳风。该模型使用天气磁图作为输入，基于一系列经验关系（如WSA关系）推导出内边界条件。为了测试该模型的性能，我们比较了模拟结果与现场测量从多个航天器，包括ACE/WIND，日地关系天文台，朱诺，水星表面，空间ENERMATION，地球化学，测距在不同的纬度和日心距离。在不同纬度和日心距上，模式结果与太阳风观测结果总体上是一致的。2007年的统计分析表明，我们的模型可以预测大多数的共转相互作用区，高速流，和磁扇区边界在1 Au。此外，该模式较好地再现了不同纬度太阳风的双峰结构，与实测资料相一致。这项研究证明了我们的日光层模型在预测内日光层太阳风大尺度结构方面的能力，该模型可用于预测太阳系行星（如地球和木星）位置的环境太阳风。
The accurate prediction of solar wind conditions in the interplanetary space is crucial in the context of both scientific research and technical applications. In this study, we simulate the solar wind throughout the heliosphere from 0.1 to 5.5 astronomical units (AU) with our improved heliospheric magnetohydrodynamics (MHD) model during the time period from 2007 to 2017. The model uses synoptic magnetogram maps as input to derive the inner boundary conditions based on a series of empirical relations such as the Wang‐Sheeley‐Arge (WSA) relation. To test the performance of this model, we compare the simulation results with in situ measurements from multiple spacecraft including ACE/WIND, Solar TErrestrial Relations Observatory, Ulysses, Juno, and MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging at different latitudes and heliocentric distances. There is an overall agreement between the model results and solar wind observations at different latitudes and heliocentric distances. Statistical analysis for Year 2007 reveals that our model can predict most of the corotation interaction regions, high‐speed streams, and magnetic sector boundaries at 1 AU. In addition, the bimodal structure of the solar wind for different latitudes is well reproduced by the model which is consistent with Ulysses data. This study demonstrates the capabilities of our heliosphere model in the prediction of the large‐scale structures of the solar wind in the inner heliosphere, and the model can be used to predict the ambient solar wind at locations of planets in the solar system such as Earth and Jupiter.
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从 1 R-s 到 1 AU 的太阳风数据驱动建模
影响因子：
2.8
作者：
Feng Xueshang;Ma Xiaopeng;Xiang Changqing
通讯作者：
Xiang Changqing
DOI：
10.1002/2017ja024860
发表时间：
2018-04
期刊：
Journal of Geophysical Research: Space Physics
影响因子：
--
作者：
R. Wilson;F. Bagenal;P. Valek;D. McComas;F. Allegrini;R. Ebert;Thomas K. Kim;W. Kurth;J. Szalay;andMichelle F. Thomsen
通讯作者：
R. Wilson;F. Bagenal;P. Valek;D. McComas;F. Allegrini;R. Ebert;Thomas K. Kim;W. Kurth;J. Szalay;andMichelle F. Thomsen
影响因子：
2.6
作者：
K. Wenzel;R. Marsden;D. Page;E. Smith
通讯作者：
K. Wenzel;R. Marsden;D. Page;E. Smith
使用新边界处理的太阳风三维 MHD 模拟：与地球现场数据的比较
影响因子：
4.9
作者：
Shen F.;Yang Z.;Zhang J.;Wei W.;Feng X.
通讯作者：
Feng X.
影响因子：
--
作者：
M. Kivelson;D. Southwood
通讯作者：
M. Kivelson;D. Southwood