外部辐射带和南大西洋磁异常的极端高能电子通量分析

Q4 Earth and Planetary Sciences Meteorologica Pub Date : 2021-06-01 DOI:10.24215/1850468xe006
V. Lanabere, S. Dasso
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El objetivo principal de este trabajo es estudiar los flujos extremos de electrones en los cinturones de radiación terrestre, para un rango de energías entre 0, 249 MeV y 0, 802 MeV a 660 km de altitud sobre la superficie de la Tierra, usando mediciones realizadas por el detector ICARE-NG/Carmen-1 a bordo del satélite polar argentino SAC-D. Un estudio estadístico basado en la teoría de valores extremos se ha implementado al promedio diario del flujo de electrones en el cinturón de radiación exterior y en la Anomalía Magnética del Atlántico Sur (AMAS).Encontramos que la función de distribución acumulada del promedio diario del flujo de electrones parece tener un límite superior finito en el centro del cinturón de radiación exterior (4, 0 < L < 4, 5) y para electrones con energías entre E > 0, 270 MeV y E > 0, 413 MeV. El flujo de electrones extremo esperado en tiempos de 10, 50 y 100 años fueron calculados para L = 4, 5 mostrando, en general, una tendencia a disminuir mientras aumenta la energía. A pesar de que los resultados en la AMAS sugieren que la función de distribución acumulada del flujo de electrones no tiene un límite superior finito, no es posible concluir con certeza este resultado por no tener significancia estadística. Los resultados presentados en este trabajo son importantes para los ingenieros de satélites, de cara a mejorar dispositivos y materiales para el desarrollo de los futuros satélites. 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摘要

范艾伦辐射带是地球空间环境中被地磁场捕获的高能离子和电子的区域。地磁风暴期间这些高能粒子通量的增加对空间气象学具有重大意义,主要是因为它对卫星和人类空间活动的影响。详细了解电子在不同能量下到达的极端通量以及发生频率对于卫星的具体设计和卫星技术的发展至关重要。这项工作的主要目标是研究电子终端流量地球辐射带,为一个等级至0,249 .能源和0,802 . 66公里的地球表面高度,使用测谎仪进行测量ICARE-NG / Carmen-1极地卫星上的阿根廷sac - d。对外辐射带和南大西洋磁异常(AMAS)的日平均电子流进行了基于极值理论的统计研究。发现每天平均累积分布函数缘电子它有上限有限对外辐射带的中心(4 L, 0 < < 4、5)和电子与力量之间> 0,270兆电子伏特和E > 0, 413兆电子伏特。计算了L = 4.5在10年、50年和100年的预期极端电子流,总体上随着能量的增加而减少。虽然AMAS的结果表明电子通量的累积分布函数没有有限的上限,但由于没有统计学意义,不可能确定地得出这个结果。这项工作的结果对卫星工程师来说是重要的,以改进设备和材料,以发展未来的卫星。此外,卫星保险公司对外部辐射带极端事件的预期规模也很感兴趣,以便评估潜在的灾害情况。
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ANÁLISIS DE LOS FLUJOS EXTREMOS DE ELECTRONES ENERGÉTICOS EN EL CINTURÓN DE RADIACIÓN EXTERIOR Y EN LA ANOMALÍA MAGNÉTICA DEL ATLÁNTICO SUR
Los cinturones de radiación de van Allen son regiones en el entorno espacial terrestre que presentan iones y electrones energéticos atrapados por el campo geomagnético. El incremento del flujo para estas partículas energéticas durante tormentas geomagnéticas tiene un gran interés para la meteorología del espacio, debido principalmente al impacto que tiene sobre los satélites y la actividad espacial humana. Un entendimiento detallado de los flujos extremos alcanzados por electrones a diferentes energías, así como la frecuencia de ocurrencia es esencial para el diseño específico de satélites y para el desarrollo de tecnologías satelitales. El objetivo principal de este trabajo es estudiar los flujos extremos de electrones en los cinturones de radiación terrestre, para un rango de energías entre 0, 249 MeV y 0, 802 MeV a 660 km de altitud sobre la superficie de la Tierra, usando mediciones realizadas por el detector ICARE-NG/Carmen-1 a bordo del satélite polar argentino SAC-D. Un estudio estadístico basado en la teoría de valores extremos se ha implementado al promedio diario del flujo de electrones en el cinturón de radiación exterior y en la Anomalía Magnética del Atlántico Sur (AMAS).Encontramos que la función de distribución acumulada del promedio diario del flujo de electrones parece tener un límite superior finito en el centro del cinturón de radiación exterior (4, 0 < L < 4, 5) y para electrones con energías entre E > 0, 270 MeV y E > 0, 413 MeV. El flujo de electrones extremo esperado en tiempos de 10, 50 y 100 años fueron calculados para L = 4, 5 mostrando, en general, una tendencia a disminuir mientras aumenta la energía. A pesar de que los resultados en la AMAS sugieren que la función de distribución acumulada del flujo de electrones no tiene un límite superior finito, no es posible concluir con certeza este resultado por no tener significancia estadística. Los resultados presentados en este trabajo son importantes para los ingenieros de satélites, de cara a mejorar dispositivos y materiales para el desarrollo de los futuros satélites. También, la magnitud esperada de un evento extremo en el cinturón de radiación exterior es de interés para las aseguradoras satelitales de cara a evaluar potenciales escenarios de desastres.
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来源期刊
Meteorologica
Meteorologica Earth and Planetary Sciences-Atmospheric Science
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期刊介绍: Meteorologica is the semestral journal of Centro Argentino de Meteorólogos, which is published since 1970 and serves on the Core of Argentine Scientific Journals since 2005. Meteorologica publishes original papers in the field of atmospheric sciences and oceanography written in Spanish or English. Theoretical and applied research description, dataset description, extensive reviews about a particular topic related with atmospheric sciences or oceanography are within the journal scope. Papers must be original and concise. Meteorologica publishes one volume (two issues) per year.
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