Aurora Vorhersage ist ja nicht ganz leicht. Wann, wo, und ob warning oder watch. Die Kriterien die ihr da auf der warning/watch web Seite zusammengestellt habt sind schon ganz gut, und ich wollte euch noch ein weiteres Werkzeug anbieten das da ein bisschen (hoffentlich) weiterhilft.
Auf der Sonne Aktivitaet sehen ist schon ein guter Start, aber dann kommt das Problem, ob diese Aktivitaet auch zu Stoerungen im Sonnenwind fuehren, die hier bei der Erde auch ankommen. Fuer die Aurora Vorhersage, die wir hier am GI machen haben wir daher ein (zugegebenermassen primitives) Sonnenwind Modell erstellt. Eigentlich muesste so ein Modell allerlei Plasmaphysik im Sonnenwind beruecksichtigen, und da arbeiten auch Leute dran, aber das ist schwer und so aufwendig dass wir da die Grenzen unserer schnellsten Computer erreichen. Als Alternative haben wir daher dieses "primitive" Modell, was rein kinematisch (statt "dynamisch" fuer die Fachleute unter euch) funktioniert. Eine Folge davon ist, dass das Modell die Richtung des IMF nicht vorhersagen kann. Und die Richtung des IMF, d.h. ist es nach Norden oder Sueden gerichtet, bzw ist die B_z Komponente positiv oder negativ, also die Richtung ist ja ausserordentlich wichtig, um die Geoeffektivitaet zu bestimmen.
Bisher haben wir dieses Modell unter leichtem Verschluss gehalten. Im wesentlichen, weil wir selber wissen wie schlecht es ist, und weil man als Benutzter so ein bisschen Uebung braucht, um damit umzugehen. Ich nenne das "leichter" Verschluss, weil jeder der wollte auf Anfrage Zugang dazu bekommen konnte. Wir haben nun beschlossen, dass wir zwar die entsprechende Web Seite nach wie vor mit Passwort versehen, aber dass wir interessierten Gruppen generell das Passwort bekannt geben. Ich denke dass dieses Forum eine solche interessierte Gruppe ist.
Im Grunde genommen habt ihr (oder einige von euch) sowieso schon Zugang zu dem Modell, weil die Ergebnisse z.B. auf der "Akasofu" web Seite sind.
Wir lassen dieses Modell staendig laufen, sodass automatisch und regelmaessig (ich glaube im Stundentakt) neueste Modell Ergebnisse auf dem Web sind. Die Web Seiten dazu sind allerdings recht karg, was Erklaerungen angeht. Die Hauptseite findet ihr bei Geoeffectiveness of Solar Events, die neuesten Modell Ergebnisse sind bei GSE Forecasts wo ihr mit username "solar" und password "event" hineinkommt, oder man kan username und passwort auch direkt in die URL stecken: http://solar:event@gse.gi.alaska.edu/recent/index.html. Dies kinematische Modell ist uebrings klein genug dass es auf einem Pentium Linux Kasten laeuft, nichtmal ein Cluster, einfach nur ein zwei Jahre alter Pentium....
Zusaetzlich zu diesem Modell gibt es noch den "fearless forecast" E-mail Service, wo Solar Events beschrieben werden, und die Modell Vorhersagen in Worten (auf Englisch) beschrieben werden. Wer Interesse hat kann sich auf die e-mail Liste setzen lassen. Das geht ueber diese Webseite: gse-ff -- GSE Fearless Forecast. Diese Vorhersage ist auch mit allen moeglichen disclaimer (wie sagt man das auf Deutsch?) versehen, damit uns bloss nicht mal jemand fuer irgendwas verantwortlich haelt. Genau wie unser kinematischen Modell (das unter dem Namen HAF laeuft) ist der "fearless forecast" mit Vorsicht zu geniessen.
Ich hoffe, dass diese Web Seiten euch bei eurer eigenen Vorhersage behilflich sein koennen.
--Dirk
Aurora Vorhersage *LINK*
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Peter Kuklok
Re: Aurora Vorhersage
Hallo Dirk,
Dankeschön für die interessanten Infos!
Das HAF-Modell ist uns seit etwa 2 Jahren bekannt und einige verfolgen den Output seitdem regelmäßig mit großem Interesse. In der Vergangenheit war es uns schon sehr hilfreich
Insbesondere im Bezug auf anstehende IMF-Sektorenwechsel (HCS-Crossings) finde ich es sehr nützlich und anschaulich. Selbst die Auswirkungen von coronal holes (erst Verdichtung, dann Verdünnung der Feldlinien) kann man gut erkennen.
Dass das Modell nicht in die magnetische Blase eines CMEs blicken kann lässt sich noch verkraften
Zu den CME-Simulationen hätte ich eine Frage. Mit welchen Geschwindigkeitswerten füttert ihr das HAF-Modell? Benutzt ihr dazu die Type II Angaben vom SEC, die PoS-Messung (Plane-of-Sky Speed) mit Hilfe von LASCO-Aufnahmen, einem Mix aus beidem oder ganz was anderes?
Grüße nach Alaska
Peter
PS: disclaimer - Haftungsausschluss
Dankeschön für die interessanten Infos!
Das HAF-Modell ist uns seit etwa 2 Jahren bekannt und einige verfolgen den Output seitdem regelmäßig mit großem Interesse. In der Vergangenheit war es uns schon sehr hilfreich
Insbesondere im Bezug auf anstehende IMF-Sektorenwechsel (HCS-Crossings) finde ich es sehr nützlich und anschaulich. Selbst die Auswirkungen von coronal holes (erst Verdichtung, dann Verdünnung der Feldlinien) kann man gut erkennen.
Dass das Modell nicht in die magnetische Blase eines CMEs blicken kann lässt sich noch verkraften
Zu den CME-Simulationen hätte ich eine Frage. Mit welchen Geschwindigkeitswerten füttert ihr das HAF-Modell? Benutzt ihr dazu die Type II Angaben vom SEC, die PoS-Messung (Plane-of-Sky Speed) mit Hilfe von LASCO-Aufnahmen, einem Mix aus beidem oder ganz was anderes?Grüße nach Alaska
Peter
PS: disclaimer - Haftungsausschluss
-
lutz schenk
Re: Aurora Vorhersage
Hi Dirk,
vielen Dank für die Bekanntmachung dieser Daten hier !!!
Auch wenn viele sie schon kennen mögen, ist es doch sehr schön,
diese Quellen für neuere User mal wieder bekannt zu machen.
Ich selbst benutze Eure Seiten auch schon länger, muß aber gestehen, nicht alles komplett durchgesehen, oder einiges auch wieder vergessen zu haben.
Machen wir doch gleich mal eine Probe auf's Exempel
Vielleicht kannst Du ja etwas dazu sagen, ob die Interpretation so in Ordnung geht.
Als erstes viel mir die Verdichtung im Start-frame des Java-Movies von heute auf: "http://solar:event@gse.gi.alaska.edu/re ... movie.html"
lässt man den Film laufen,so kommt diese Verdichtung ca. am 03.10 gegen ~ 7UT in Erdnähe an:
In einem anderen Output ist dies auch zu sehen:
Demnach wäre morgen (03.10) um diese Zeit mit Ankunft eines Schocks in der Größenordnung von 650km/s (+150km/s von ca. 500 ausgehend) und Density von ca. 25 p/cm³/s zu rechnen.
Ist das soweit OK ?
Dann noch zwei Fragen:
Wie wird in dem Modell die zeitliche Dauer der erhöhten Dichte kalkuliert? Dies wäre ja dem Modell nach so ca. 8h.
Im VDBS-Plot ist keinerlei Reaktion von Phi oder Theta zu sehen:
Im Zusammenhang mit dem Schock, sollte da aber doch irgendetwas passieren.
Na, soweit erst mal,
Gruß Lutz
vielen Dank für die Bekanntmachung dieser Daten hier !!!
Auch wenn viele sie schon kennen mögen, ist es doch sehr schön,
diese Quellen für neuere User mal wieder bekannt zu machen.
Ich selbst benutze Eure Seiten auch schon länger, muß aber gestehen, nicht alles komplett durchgesehen, oder einiges auch wieder vergessen zu haben.
Machen wir doch gleich mal eine Probe auf's Exempel
Vielleicht kannst Du ja etwas dazu sagen, ob die Interpretation so in Ordnung geht.
Als erstes viel mir die Verdichtung im Start-frame des Java-Movies von heute auf: "http://solar:event@gse.gi.alaska.edu/re ... movie.html"
lässt man den Film laufen,so kommt diese Verdichtung ca. am 03.10 gegen ~ 7UT in Erdnähe an:
In einem anderen Output ist dies auch zu sehen:
Demnach wäre morgen (03.10) um diese Zeit mit Ankunft eines Schocks in der Größenordnung von 650km/s (+150km/s von ca. 500 ausgehend) und Density von ca. 25 p/cm³/s zu rechnen.
Ist das soweit OK ?
Dann noch zwei Fragen:
Wie wird in dem Modell die zeitliche Dauer der erhöhten Dichte kalkuliert? Dies wäre ja dem Modell nach so ca. 8h.
Im VDBS-Plot ist keinerlei Reaktion von Phi oder Theta zu sehen:
Im Zusammenhang mit dem Schock, sollte da aber doch irgendetwas passieren.
Na, soweit erst mal,
Gruß Lutz
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lutz schenk
Tolles Beispiel für Rand-Events
Bei den vier Simulationsbeispielen auf der EXPI Seite,
ist eines, welches sehr schön zeigt wie ein Randevent im Westen (rechts), trotzdem gut erreichen kann:
http://www.expi.net/expinet/movie4c.gif (gif-movie, ca. 1MB)
Der Oberhammer ist ja Ende März/Anfang April 1979. 3 Volltrefer innerhalb von 4 Tagen... Das bestelle ich hiermit auch !!!
http://www.expi.net/expinet/movie4b.gif (gif-movie, ca. 650kB)
Gruß Lutz
ist eines, welches sehr schön zeigt wie ein Randevent im Westen (rechts), trotzdem gut erreichen kann:
http://www.expi.net/expinet/movie4c.gif (gif-movie, ca. 1MB)
Der Oberhammer ist ja Ende März/Anfang April 1979. 3 Volltrefer innerhalb von 4 Tagen... Das bestelle ich hiermit auch !!!
http://www.expi.net/expinet/movie4b.gif (gif-movie, ca. 650kB)
Gruß Lutz
-
Dirk
Re: Aurora Vorhersage *LINK*
: Vielleicht kannst Du ja etwas dazu sagen, ob die Interpretation so
: in Ordnung geht.
Ich will mal versuchen das zu erklaeren. Zufaellig ist Ghee Fry (F in HAF) gerade hier, sodass ich Gelegenheit habe mit jemanden zu reden der das Modell wirklich gut kennt.
: lässt man den Film laufen,so kommt diese Verdichtung ca. am 03.10
: gegen ~ 7UT in Erdnähe an:
: In einem anderen Output ist dies auch zu sehen:
: Demnach wäre morgen (03.10) um diese Zeit mit Ankunft eines Schocks
: in der Größenordnung von 650km/s (+150km/s von ca. 500
: ausgehend) und Density von ca. 25 p/cm³/s zu rechnen.
: Ist das soweit OK ?
Das ist die richtige Interpretation. Ob es ein Schock ist oder nicht kannst Du von dem unteren plot (SSI) sehen, wo Schocks mit einem roten Pfeil markiert werden. Was von den Plots nicht klar wird, und was ich nur weiss weil ich mit Ghee darueber geredet habe, ist dass die Vorhersage von CIS (high speed current sheets), die im Moment diese "schocks" machen, systematisch zu spaet ist, und nicht nur ein paar Stunden, sondern ca 1.5 - 2 Tage. Wenn Du z.B. den Dichte Plot anguckst, dann ist da ACE mit einer schwarzen Linie drauf, und der Schock der von HAF fuer morgen vorhergesagt wird, ist in der Tat schon gestern hier gewesen, und deutlich kleiner! Der Grund fuer diesen Fehler in der Vorhersage ist nicht ganz klar, und Ghee schwankt zwischen tatsaechlichem Programm Fehler zu Parameterisierungen die angepasst werden muessen. Die Geschwindigkeit ist ja z.B. auch um einen Faktor 2 zu gross, das koennte ja zusammenhaengen....
: Dann noch zwei Fragen: Wie wird in dem Modell die zeitliche Dauer
: der erhöhten Dichte kalkuliert? Dies wäre ja dem Modell nach so
: ca. 8h.
Das ist, soviel ich weiss, einfach nur von der Kinematik: schneller Wind schiebt Plasma vor sich her, und je laenger das andauert, je laenger wird die Dauer der Dichte Veraenderung.
: Im VDBS-Plot ist keinerlei Reaktion von Phi oder Theta zu sehen:
Auch in dem "ecliptic plane IMF" plot, dem Farb-plot mit den Feldlinien, sind die Richtungen vor und nach diesem Schock ja dieselben. Schocks die von Flares oder CMEs kommen sind normalerweise nicht parallel zum B-Feld, sodass da auch der Winkel stark beeinflusst ist. Bei diesen high speed streams ist alles Feldparallel, daher sieht man da keinen Effekt im Winkel des Feldes. Dieser Winkel ist sowieso mit grosser Vorsicht zu betrachten. Nur wenn man den direkt mit den momentanen ACE Messungen von Dichte und Geschwindigkeit zusammen betrachtet, kann man den zur Vorhersage benutzen. Diese kleine Wellenlinie in Theta kommt einfach nur aus der Erdrotation, und dem Winkel der zwischen der Dipol- und Rotationsachse liegt. Wenn so ein kleiner Wechsel im Winkel gerade genug ist das IMF von Nord nach Sued zu veraendern (im magnetischen Koordinatensystem der Erde), dann koennte das zu einem erhoehten Energieaustausch zwischen Sonnenwind und Magnetosphaere fuehren. Da sollte man dann die ACE Daten zu Rate ziehen, weil die eigentliche Feldrichtung von HAF zu ungenau ist, nur die Variation ist da eigentlich vorhergesagt.
--Dirk
Was noch ein sehr nuetzlicher Plot ist, ist der Wind der als Anfangswert fuer HAF benutzt wird (der Link "V map gif" unter "Solar wind model Inputs"). Dort wird der Fusspunkt der Feldlinie die durch die Erde geht (soweit HAF das vorhersagen kann) mit einem Stern markiert, und man kann sehen wie die raeumliche Struktur von einem high speed stream aussieht. Noch mehr solche plots (und Experimentelle "high resolution" HAF Modell Rechnungen) findet man unter dem Link "synoptic sw maps" oben auf der GSE Seite.
: in Ordnung geht.
Ich will mal versuchen das zu erklaeren. Zufaellig ist Ghee Fry (F in HAF) gerade hier, sodass ich Gelegenheit habe mit jemanden zu reden der das Modell wirklich gut kennt.
: lässt man den Film laufen,so kommt diese Verdichtung ca. am 03.10
: gegen ~ 7UT in Erdnähe an:
: In einem anderen Output ist dies auch zu sehen:
: Demnach wäre morgen (03.10) um diese Zeit mit Ankunft eines Schocks
: in der Größenordnung von 650km/s (+150km/s von ca. 500
: ausgehend) und Density von ca. 25 p/cm³/s zu rechnen.
: Ist das soweit OK ?
Das ist die richtige Interpretation. Ob es ein Schock ist oder nicht kannst Du von dem unteren plot (SSI) sehen, wo Schocks mit einem roten Pfeil markiert werden. Was von den Plots nicht klar wird, und was ich nur weiss weil ich mit Ghee darueber geredet habe, ist dass die Vorhersage von CIS (high speed current sheets), die im Moment diese "schocks" machen, systematisch zu spaet ist, und nicht nur ein paar Stunden, sondern ca 1.5 - 2 Tage. Wenn Du z.B. den Dichte Plot anguckst, dann ist da ACE mit einer schwarzen Linie drauf, und der Schock der von HAF fuer morgen vorhergesagt wird, ist in der Tat schon gestern hier gewesen, und deutlich kleiner! Der Grund fuer diesen Fehler in der Vorhersage ist nicht ganz klar, und Ghee schwankt zwischen tatsaechlichem Programm Fehler zu Parameterisierungen die angepasst werden muessen. Die Geschwindigkeit ist ja z.B. auch um einen Faktor 2 zu gross, das koennte ja zusammenhaengen....
: Dann noch zwei Fragen: Wie wird in dem Modell die zeitliche Dauer
: der erhöhten Dichte kalkuliert? Dies wäre ja dem Modell nach so
: ca. 8h.
Das ist, soviel ich weiss, einfach nur von der Kinematik: schneller Wind schiebt Plasma vor sich her, und je laenger das andauert, je laenger wird die Dauer der Dichte Veraenderung.
: Im VDBS-Plot ist keinerlei Reaktion von Phi oder Theta zu sehen:
Auch in dem "ecliptic plane IMF" plot, dem Farb-plot mit den Feldlinien, sind die Richtungen vor und nach diesem Schock ja dieselben. Schocks die von Flares oder CMEs kommen sind normalerweise nicht parallel zum B-Feld, sodass da auch der Winkel stark beeinflusst ist. Bei diesen high speed streams ist alles Feldparallel, daher sieht man da keinen Effekt im Winkel des Feldes. Dieser Winkel ist sowieso mit grosser Vorsicht zu betrachten. Nur wenn man den direkt mit den momentanen ACE Messungen von Dichte und Geschwindigkeit zusammen betrachtet, kann man den zur Vorhersage benutzen. Diese kleine Wellenlinie in Theta kommt einfach nur aus der Erdrotation, und dem Winkel der zwischen der Dipol- und Rotationsachse liegt. Wenn so ein kleiner Wechsel im Winkel gerade genug ist das IMF von Nord nach Sued zu veraendern (im magnetischen Koordinatensystem der Erde), dann koennte das zu einem erhoehten Energieaustausch zwischen Sonnenwind und Magnetosphaere fuehren. Da sollte man dann die ACE Daten zu Rate ziehen, weil die eigentliche Feldrichtung von HAF zu ungenau ist, nur die Variation ist da eigentlich vorhergesagt.
--Dirk
Was noch ein sehr nuetzlicher Plot ist, ist der Wind der als Anfangswert fuer HAF benutzt wird (der Link "V map gif" unter "Solar wind model Inputs"). Dort wird der Fusspunkt der Feldlinie die durch die Erde geht (soweit HAF das vorhersagen kann) mit einem Stern markiert, und man kann sehen wie die raeumliche Struktur von einem high speed stream aussieht. Noch mehr solche plots (und Experimentelle "high resolution" HAF Modell Rechnungen) findet man unter dem Link "synoptic sw maps" oben auf der GSE Seite.
-
Dirk
Re: Aurora Vorhersage *LINK*
: kann lässt sich noch verkraften Zu den CME-Simulationen
: hätte ich eine Frage. Mit welchen Geschwindigkeitswerten füttert
: ihr das HAF-Modell? Benutzt ihr dazu die Type II Angaben vom
: SEC, die PoS-Messung (Plane-of-Sky Speed) mit Hilfe von
: LASCO-Aufnahmen, einem Mix aus beidem oder ganz was anderes?
Letzteres: ein Gemisch. HAF laueft in einem normalen Modus mit standard Anfangwerten die regelmaessig aus Sonnenbeobachtungen automatisch berechnet werden. Wenn ein CME oder flare beobachtet wird (type II), dann wird das als "event" in das Modell gefuettert, und das geht per Hand. Was da genau gemacht wird ist meistens im "fearless forecast" beschrieben. Das liegt dann am Operator und dessen Erfahrung.
--Dirk
Zu den CME-Simulationen: hätte ich eine Frage. Mit welchen Geschwindigkeitswerten füttert
: ihr das HAF-Modell? Benutzt ihr dazu die Type II Angaben vom
: SEC, die PoS-Messung (Plane-of-Sky Speed) mit Hilfe von
: LASCO-Aufnahmen, einem Mix aus beidem oder ganz was anderes?
Letzteres: ein Gemisch. HAF laueft in einem normalen Modus mit standard Anfangwerten die regelmaessig aus Sonnenbeobachtungen automatisch berechnet werden. Wenn ein CME oder flare beobachtet wird (type II), dann wird das als "event" in das Modell gefuettert, und das geht per Hand. Was da genau gemacht wird ist meistens im "fearless forecast" beschrieben. Das liegt dann am Operator und dessen Erfahrung.
--Dirk
-
lutz schenk
Re: Aurora Vorhersage
Hallo Dirk,
erst mal vielen Dank für die Antwort!
Ist alle klar soweit, nur über eines bin ich doch gestolpert:
: ... Schocks die von Flares oder CMEs kommen sind
: normalerweise nicht parallel zum B-Feld, sodass da auch der
: Winkel stark beeinflusst ist. Bei diesen high speed streams ist
: alles Feldparallel, daher sieht man da keinen Effekt im Winkel
: des Feldes. ...
Hmmm, so ganz passt mir das aber nicht mit dem häufig beobachteten deutlichem südlichen IMF während der Phase des Dichte-Anstiegs an der "leading-edge" des coronal streams.
Da ist doch in den Daten des MAG-Kanals von ACE so einiges an Änderungen in den Winkeln zu beobachten.
Oder habe ich da etwas missverstanden ?
Gruß Lutz
erst mal vielen Dank für die Antwort!
Ist alle klar soweit, nur über eines bin ich doch gestolpert:
: ... Schocks die von Flares oder CMEs kommen sind
: normalerweise nicht parallel zum B-Feld, sodass da auch der
: Winkel stark beeinflusst ist. Bei diesen high speed streams ist
: alles Feldparallel, daher sieht man da keinen Effekt im Winkel
: des Feldes. ...
Hmmm, so ganz passt mir das aber nicht mit dem häufig beobachteten deutlichem südlichen IMF während der Phase des Dichte-Anstiegs an der "leading-edge" des coronal streams.
Da ist doch in den Daten des MAG-Kanals von ACE so einiges an Änderungen in den Winkeln zu beobachten.
Oder habe ich da etwas missverstanden ?
Gruß Lutz
-
Dirk
Re: Aurora Vorhersage *LINK*
: so ganz passt mir das aber nicht mit dem häufig beobachteten
: deutlichem südlichen IMF während der Phase des Dichte-Anstiegs
: an der "leading-edge" des coronal streams.
: Da ist doch in den Daten des MAG-Kanals von ACE so einiges an
: Änderungen in den Winkeln zu beobachten.
Da hast Du schon recht. Das HAF Modell hat auch ein Modul wo die Richtung des IMF ausfuehrlicher behandelt wird. Nur ist dieser Aspekt von HAF so unzuverlaessig, dass dieses Modul meisten abgestellt ist. Das ganze ist ein Forschungsprojekt, und ist laengst kein fertiges Produkt. Wenn Ghee mich fragt was ich am liebsten in seinem Vorhersage Modell sehen wuerde, dann sage ich ihm "B_z" und er verzieht sein Gesicht zu einer gepeinigten Grimasse.....
Es sind verschiedene MHD (magneto-hydro-dynamic) Modelle in der Entwicklung, die die Plasmaphysik deutlich besser behandeln. Wir haben hier an der Uni einen Supercomputer (ich glaube der ist unter den 20 groessten im Lande) wo so ein MHD Modell fuer den Sonnenwind entwickelt wird, und wenn das mal funktioniert, dann bekommen wir vielleicht auch eine bessere Vorhersage. MHD Modelle berechnen das magnetische Feld selbst-konsistent, sodass dann auch B_z vorhergesagt werden kann.
--Dirk
: deutlichem südlichen IMF während der Phase des Dichte-Anstiegs
: an der "leading-edge" des coronal streams.
: Da ist doch in den Daten des MAG-Kanals von ACE so einiges an
: Änderungen in den Winkeln zu beobachten.
Da hast Du schon recht. Das HAF Modell hat auch ein Modul wo die Richtung des IMF ausfuehrlicher behandelt wird. Nur ist dieser Aspekt von HAF so unzuverlaessig, dass dieses Modul meisten abgestellt ist. Das ganze ist ein Forschungsprojekt, und ist laengst kein fertiges Produkt. Wenn Ghee mich fragt was ich am liebsten in seinem Vorhersage Modell sehen wuerde, dann sage ich ihm "B_z" und er verzieht sein Gesicht zu einer gepeinigten Grimasse.....
Es sind verschiedene MHD (magneto-hydro-dynamic) Modelle in der Entwicklung, die die Plasmaphysik deutlich besser behandeln. Wir haben hier an der Uni einen Supercomputer (ich glaube der ist unter den 20 groessten im Lande) wo so ein MHD Modell fuer den Sonnenwind entwickelt wird, und wenn das mal funktioniert, dann bekommen wir vielleicht auch eine bessere Vorhersage. MHD Modelle berechnen das magnetische Feld selbst-konsistent, sodass dann auch B_z vorhergesagt werden kann.
--Dirk
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