This is an attempt to improve a formula to predict variations of geomagnetic storm indices (Dst) from solar wind parameters. A formula which is most widely accepted was given by Burton et al. (1975) over 30 years ago. Their formula is: dDst*/dt = Q(t) - Dst*(t)/$\tau$, where Q(t) is the Dst injection rate given by the convolution of dawn-to-dusk electric field generated by southward solar wind magnetic field and some response function. However, they did not clearly specify the response function. As a result, misunderstanding seems to be prevailing that the injection rate is proportional to the dawn-to-dusk electric field. In this study we tried to determine the response function by examining 12 intense geomagnetic storms with minimum Dst < -200 nT for which solar wind data are available. The method is as follows. First we assume the form of response function that is specified by several time constants, so that we can calculate the injection rate Q1(t) from the solar wind data. On the other hand, Burton et al. expression provide the observed injection rate Q2(t) = dDst*/dt + Dst*(t)/$\tau$. Thus, it is possible to determine the time constants of response function by a least-squares method to minimize the difference between Q1(t) and Q2(t). We have found this simple method successful enough to reproduce the observed Dst variations from the corresponding solar wind data. The present result provides a scheme to predict the development of Dst 30 minutes to 1 hour in advance by using the real time solar wind data from the ACE spacecraft.
This study attempts to show how the geomagnetic indices, AU, AL and Dst, respond to the interplanetary parameters, more specifically, the solar wind electric field VBz during southward interplanetary magnetic field (IMF) period. The AU index does not seem to respond linearly to the variation of southward IMF. Only a noticeable correlation between the AU and VBz is shown during summer, when the ionospheric conductivity associated with the solar EUV radiation is high. It is highly likely that the effect of electric field on the eastward electrojet intensification is only noticeable whenever the ionospheric conductivity is significantly enhanced during summer. Thus, one should be very cautious in employing the AU as a convection index during other seasons. The AL index shows a significantly high correlation with VBz regardless of season. Considering that the auroral electrojet is the combined result of electric field and ionospheric conductivity, the intensification of these two quantities seems to occur concurrently during southward IMF period. This suggests that the AL index behaves more like a convection index rather than a substorm index as far as hourly mean AL index is concerned. Contrary to the AU index, the AL index does not register the maximum value during summer for a given level of VBz. It has something to do with the findings that discrete auroras are suppressed in sunlight hemisphere (Newell et al. 1996), thus reducing the ionospheric conductivity during summer. As expected, the Dst index tends to become more negative as VBz gets intensified. However, the Dst index (nT) is less than or equal to 15VBz(mV/m) + 50(Bz < 0). It indicates that VBz determines the lower limit of the storm size, while another factor(s), possibly substorm, seems to get further involved in intensifying storms. Although it has not been examined in this study, the duration of southward IMF would also be a factor to be considered in determining the size of a storm.
Solar-terrestrial links in short-time scales(daily ~monthly) are extensively explored in recent years: such as a response of low cloud amounts to the Forbush decrease, a response of Northern Atlantic oscillation index to sudden increase in electric field intensity of solar wind and so on (e.g., Svensmark et al., 2009; Boberg & Lundstedt, 2002). In this study, we perform the superposed epoch analysis to see any possible response of the sea-level pressure over Korean peninsula to the fast solar wind stream. Data sets are daily values, and zero days are determined to be days when the solar wind velocity exceeds 800km/s. Average profile of superposed sea-level pressure shows a gradual increase during the first 2 days and a decrease afterward below the normal level with a low pressure condition maintained for a few days. This result indicates that the sea-level pressure may respond to the fast solar wind stream. In other words, the average profile of sea-level pressure mimics the average velocity profiles. The correlation coefficient between two average profiles is 0.80, with 2 day lag.
To improve the forecast capability of geomagnetic storms, we consider the real time solar and near Earth conditions together, since the characteristics of CMEs can be modified during their transit from the Sun to the Earth, and the geomagnetic storms may be directly affected by not only solar events but also near Earth interplanetary conditions. Using 55 CME-Dst pairs associated with M- and X-class solar flares, which have clearly identifiable source regions during 1997 to 2003, we confirm that the peak values of negative magnetic field Bz and duskward electric field Ey prior to Dst minimum are strongly related with Dst index. We suggest the solar wind criteria (Bz<-5 nT or Ey>3 mV/m for t>2 hr) for moderate storm less than -50 nT by modifying the criteria for intense storms less than -100 nT proposed by Gonzalez and Tsurutani (GT, 1987). As the results, 90% (28/31) of the storms are correctly forecasted by our criteria. For 15 exceptional events that are incorrectly forecasted by only CME parameters, 12 cases (80%) can be properly forecasted by solar wind criteria. When we applying CME and solar wind conditions together, all geomagnetic storms (Dst<-50 nT) are correctly forecasted. Our results show that, the storm forecast capability of the 2~3 days advanced warning based on CME parameters can be improved by combining with the urgent warning based on the near Earth solar wind condition.
Kim, Khan-Hyuk;Park, Jong-Sun;Lee, Dong-Hun;Park, Young-Deuk;Angelopoulos, V.;Nishitani, N.;Hori, T.;Shiokawa, K.;Yumoto, K.;Baishev, D.
The Bulletin of The Korean Astronomical Society
/
v.36
no.2
/
pp.91-91
/
2011
The passage of the interplanetary discontinuity (i.e., sudden increases in the solar wind speed, density, and IMF strength) was detected by ACE near GSE (x, y, z) ~ (222, -36, 3) Re upstream of Earth around 22:48 UT on November 24, 2008. About 55 min later, this solar wind discontinuity was observed by Geotail near GSE (x, y, z) ~ (23, 18, -7) Re in front of Earth's bow shock. From the propagation time of the solar wind discontinuity between ACE and Geotail, it is expected that the discontinuity front is aligned with the Parker spiral and strikes the postnoon dayside magnetopause first. Using coordinated multi-point measurements (THEMIS and GOES) at or in geosynchronous orbit, we observed a tailward propagating sudden impulse (SI), excited by the interplanetary discontinuity, around 23:50 UT with its front retaining alignment similar to that of solar wind discontinuity. The SI event appears a negative-then-positive variation in the H component at high latitude Chokurdakh (CHD: MLAT ~ 64.7 deg) in the prenoon sector, which is opposite sense of normal SI event. During the positive deflection at CHD, the SuperDARN Hokkaido radar detected the downward motion of the ionosphere, implying westward electric field enhancement, at subauroral latitudes near CHD meridian. In our study we will discuss magnetospheric and ionospheric responses to the passage of the solar wind discontinuity using multi-point observations in space and on the ground.
As the prediction of geomagnetic storms is becoming an important and practical problem, conditions in the Earth's magnetosphere have been studied rigorously in terms of those in the interplanetary space. Another approach to space weather forecast is to deal with it as a probabilistic geomagnetic storm forecasting problem. In this study, we carry out detailed statistical analysis of solar wind parameters and geomagnetic indices examining the dependence of the distribution on the solar cycle and annual variations. Our main findings are as follows: (1) The distribution of parameters obtained via the superimposed epoch method follows the Gaussian distribution. (2) When solar activity is at its maximum the mean value of the distribution is shifted to the direction indicating the intense environment. Furthermore, the width of the distribution becomes wider at its maximum than at its minimum so that more extreme case can be expected. (3) The distribution of some certain heliospheric parameters is less sensitive to the phase of the solar cycle and annual variations. (4) The distribution of the eastward component of the interplanetary electric field BV and the solar wind driving function BV2, however, appears to be all dependent on the solar maximum/minimum, the descending/ascending phases of the solar cycle and the equinoxes/solstices. (5) The distribution of the AE index and the Dst index shares statistical features closely with BV and $BV^2$ compared with other heliospheric parameters. In this sense, BV and $BV^2$ are more robust proxies of the geomagnetic storm. We conclude by pointing out that our results allow us to step forward in providing the occurrence probability of geomagnetic storms for space weather and physical modeling.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.61
no.2
/
pp.335-338
/
2012
Recently, the energy has been used much more than ever, but there has been many problems including atmospheric pollution. So we need alternative energy resources, which are solar heat, solar light, wind power, small water power, etc. The field, which is most popular these days, is the energy source by solar light which transform electric energy using the solar cell and it is available with many researches. In this paper, we manufactured the solar power generation system over 90W using solar module which was 9.90V for Voc, 0.93 A for Isc, 8.64 V for Vmp, 0.75 A for Imp, 6.5 W for power. System was controlled by step motor with worm gear to operate optimum condition between $0^{\circ}{\sim}70^{\circ}$ angle. This system was very effective in tracking space use because it need less space than general solar module.
Polar cap potential has long been considered as an indicator for the amount of energy flowing in the magnetosphere-ionosphere system. Thus, the estimation of polar cap potential is important to understand the physical process of the magnetosphere. To estimate the polar cap potential in the Northern Hemisphere, merging electric field by Kan & Lee (1979) is adopted. Relationships between the PC index and calculated merging electric field ($E^*$) are examined during full-time and storm-time periods separately. For this purpose Dst, AL, and PC indices and solar wind data are utilized during the period from 1996-2003. From this linear relationship, polar cap potential (${\Phi}^*$) is estimated using the formula by Doyle & Burke (1983). The values are represented as $58.1{\pm}26.9$ kV for the full-time period and $123.7{\pm}84.1$ kV for a storm-time period separately. Considering that the average value of polar cap potential of Doyle & Burke (1983) is about 47 kV during moderately quiet intervals with the S3-2 measurements, these results are similar to such. The monthly averaged variation of Dst, AL, and PC indices are then compared. The Dst and AL indices show distinct characteristics with peaks during equinoctial season whereas the average PC index according to the month shows higher values in autumn than in spring. The monthly variations of the linear correlation coefficients between solar wind parameters and geomagnetic indices are also examined. The PC-AL linear correlation coefficient is highest, being 0.82 with peaks during the equinoctial season. As with the AL index, the PC index may also prove useful for predicting the intensity of an auroral substorm. Generally, the linear correlation coefficients are shown low in summer due to conductance differences and other factors. To assess the role of the PC index during the recovery phase of a storm, the relation between the cumulative PC index and the duration is examined. Although the correlation coefficient lowers with the storm size, it is clear that the average correlation coefficient is high. There is a tendency that duration of the recovery phase is longer as the PC index increases.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.60
no.5
/
pp.955-964
/
2011
In renewable energy system such as flywheel energy storage system, wind power and solar power, the motor/generator is the important key for offering the electric energy to the electric loads. For example, the heavy and large flywheel is rotated by electromagnetic torque of pemanent magnet synchronous motor (PMSM) and, in case of a breakdown of electric current, the PMSM used as generator supplies electric energy for the various electric utilities using mechanical rotation energy of the flywheel. Thus, design of a motor/generator should be performed in effort to reduce cogging torque and electromagnetic loss for high efficiency. In our paper, a slotless permanent magnet synchronous motor/generator (SPMSM/G) with output power 15kW at the rotor speed 18000rpm is designed from electromagnetic analysis and dynamic performance analysis. In analytical approach, design parameters such as back electro-motive force (back EMF), inductance and electromagnetic torque are derived from analytical method which is one of the electromagnetic analysis method. And using the design parameters, this paper deal with system design considering the driving characteristics and electric load in required power. Finally, the analytical results are verified by the experiment and finite element method (FEM).
The energy crisis involving depletion of fossil fuel resource is not the sole driving force for developing renewable energy technologies. Another driving force is the ever increasing concerns on the air quality of our planet, associated with the continuous and dramatic increase of the concentration of greenhouse gas (mainly carbon dioxide) emissions. The internal combustion engine is a major source of distributed $CO_2$ emissions caused by combustion of gasoline derived largely from fossil fuel. Another major source of $CO_2$ is the combustion of fossil fuels to produce electricity. New technologies for generating electricity from sources that do not emit $CO_2$, such as water, solar, wind, and nuclear, together with the advent of plug-in hybrid electric vehicles (PHEV) and even all-electric vehicles (EVs), offer the potential of alleviating our present problem. Therefore, the relevant technologies in $LiFePO_4$ as cathode material for Li-ion batteries suitable to the friendly environment are reviewed aim to provide the vital information about the growing field for energies to minimize the potential environmental risks.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.