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지구자기권 양성자 및 전자 예측

Electron_Flux_Prediction

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  • 지구방사선대 전자플럭스 분포 예측 모델 (DREAM)

    미국 국방 연구소 (Los Alamos National Laboratory, LANL)에서 개발한 지구방사선대 전자플럭스 예측을 위한 자료동화 모델(Dynamic Radiation Environment Assimilation Model, DREAM)

    거리에 따른 1차원 거리 확산 방정식(Fokker-Plank radial diffusion equation)을 기반으로 구현

    실시간 운영하는 real-time DREAM 모델은 실시간 입력값으로 Kp, Dst, 태양풍속도, 밀도, 압력, 정지궤도에서 전자플럭스 관측값, 실시간 자기장 모델 값(T89)을 사용

    모델 출력값은 위성공간밀도(phase space density,PSD) 형태로 계산되고, 최종산출물은 지구자기권에서의 전자플럭스 분포로 환산됨

  • DREAM 모델 가시화

  • 우주공간 대전입자 플럭스 (DREAM Summary)

    첫 번째 패널 그래프: DREAM 모델의 산출물로 1 MeV, 피치각 50도인 전자 플럭스를 나타낸다. 지구로부터 거리에 해당하는 L*(y축)와 시간(x축)에 따라 지구 방사선대의 플럭스가 변화하는 모습을 보여준다. 컬러 스케일은 빨간색에 가까울수록 입자의 개수가 많은 것을 나타내며, 파란색에 가까울수록 입자의 개수가 적은 것을 나타낸다.

    두 번째 패널 그래프: 반앨런프루브 (Van Allen Probe) A 위성에서 관측한 실시간 전자 플럭스를 나타낸다. 첫 번째 패널 그래프와 같은 컬러 스케일로 나타내고 있고, 위성이 지나가는 궤도 위에서만 값이 표출되기에 선형으로 나타난다.

    세 번쨰 ~ 다섯 번째 패널 그래프: 태양풍의 속도, DREAM 예측 정확도 MeV 플럭스, 지구 자기장 교란 지수인 Kp 지수를 차례대로 보여주고 있다. 태양풍의 속도가 높을수록, Kp 지수의 값이 높을수록 지구 자기권의 입자수의 큰 증가가 예상된다.

  • 우주공간 대전입자 플럭스