자기폭풍예보모델을 이용한 우주환경예보

It is crucial to predict the variabilities of the near-earth space environment associated with the solar activity, which cause enormous socio-economic impacts on mankind. The geomagnetic storm prediction scheme adopted in this study is designed to predict such variabilities in terms of the geomagnetic indices, AE and Dst, the cross-polar cap potential difference, the energy dissipation rate over the polar ionosphere and associated temperature increase in the thermosphere. The prediction code consists of two parts; prediction of the solar wind and interplanetary magnetic field based upon actual flare observations and estimation of various electrodynamic quantities mentioned above from the solar wind-magnetosphere coupling function 'epsilon' which is derivable through the predicted solar wind parameters. As a test run, the magnetic storm that occurred in early November, 1993, is simulated and the results are compared with the solar wind and the interplanetary magnetic field measured by the Japanese satellite, Geotail, and the geomagnetic indices obtained from ground magnetic observatories. Although numerous aspects of the code are to be further improved, the comparison between the simulated results and the actual measurements encourages us to use this prediction scheme as the first appoximation in forecasting the disturbances of the near-earth space environment associated with solar flares.

태양면의 교란으로 야기되는 지구근방 우주환경의 변화는 인류에게 막대한 사회경제적인 손실을 유발하므로 이를 예측하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 연구에서 도입한 자기폭풍 예보코드는 이러한 변화양상을 지자기활동지수인 AE 및 Dst, 극관횡단전위차, 극지방전리층에서 소모되는 에너지 그리고 여기에 수반되는 열권의 온도상승 등의 형태로 예보하도록 고안되었다. 본 예보코드는 플레어 관측으로부터 태양풍 그리고 행성간자기장을 예측하는 부분과 추정된 태양풍파라미터로 표현되는 태양풍-자기권상호작용함수인 $\varepsilon$으로부터 상기 물리량들은 추정하는 부분으로 나누어져 있다. 1993년 11월 초에 발생한 자기폭풍에 이 예보코드를 적용하여 그 결과를 일본인공위성인 Geotail에 의한 태양풍관측결과와 지자기관측소에서 얻은 지자기 활동지수들과 비교하였다. 비록 많은 부분에서 아직 개선되어야할 여지가 발견되었지만 태양 플레어로 야기되는 지구근방 우주환경에 교란상태를 예측하는데 근사적이지만 본 예보모델이 사용될 수 있음을 확인하였다.