【空间天气】2024年空间天气三波次事件

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没什么好说的，毕竟高年
三波次事件的第一波为耀斑，仅需8分钟。第二波，SEP（Solar Energetical Particle 高能粒子，注意区分SPE-质子事件），最快的不到半小时就能沿着磁力线打到地球，前提是位于西半球（质子事件的东西不对称性，但有时东半球，甚至背面的的爆发也会导致），或者积分流量比较大的，一般能量较高。高能电子就不放了，没有质子影响大，质子能穿透航天器，电子不行，一般接个导体就行，同时CME前向激波也是一个“质子加速器”，很多质子事件脉冲之后的缓慢上升达到峰值都是CME前向激波的贡献，这种被定义为混合型太阳质子事件。第三波，CME，速度相较于前两者最慢，也是最晚到的，影响不多说，地磁扰动，地磁暴之类的。LDE，时间积分流量较大，一般CME和这类事件有关。
不是每次事件都能看到完整的明显的三波次攻击，基本大部分事件都是只有第一波，第二波，CME对地有效性太差，第三波就没了，也有的只有耀斑和CME，还有的只有一波。
去年印象最深的一次完整的三波次事件是3.23气象日那天的X1，S2，紧接着一天之后的G4

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耀斑    Solar Flare
全年X1.0+的，其中两个M9+的也放上去了，两次都是已转出和未转入日面的时候，全年共观测到54次X级软X射线耀斑。对于背面的，比如说3664，3738在背面较强的爆发不做强调
光学分类在这里就不放了，这玩意儿就跟定强一样每个人都不一样

图为2024年“开局王炸” 新年大耀斑，北京时间2024.1.1早晨刚刚转入可见日面的活动区3536爆发了一个X5.0大耀斑伴随快速明显的CME，太阳放的“大烟花”






序号/日期/NOAA/AR(NOAA)/备注
1    01.01 X5.0   3536(3514)
2    02.09 X3.3+ 3575
3    02.16 X2.5   3576
4    02.22 X1.9   3590
5    02.22 X1.7   3590
6    02.23 X6.3   3590
7    03.23 X1.1  3614(3590),3615
8    03.29 X1.1   3615
9    05.03 X1.6   3663
10  05.05 X1.3   3663
11  05.05 X1.2   3663
12  05.06 X4.5   3663
13  05.08 X1.0   3663
14  05.08 X1.0   3664
15  05.09 X1.0   3664
16  05.09 X2.2   3664
17  05.10 X1.1   3664
18  05.10 X3.9   3664
19  05.11 X5.8   3664
20  05.11 X1.5   3664
21  05.13 X1.0   3664
22  05.14 X1.7   3664
23  05.14 X1.2   3664
24  05.15 X8.7+ 3664
25  05.15 X3.4+ 3664
26  05.15 X2.9+ 3685(3654)
27  05.27 X2.9+ 3697(3664)
28  05.29 X1.4   3697(3664)
29  05.31 X1.1   3697(3664)
30  06.01 X1.4   3697(3664)
31  06.01 X1.0   3697(3664)
32  06.10 X1.5   3697(3664)
     06.10 M9.5+ 3697(3664)  已转出
33  07.14 X1.2   3738
34  07.16 X2.0   3738
35  07.29 X1.5   3766
36  08.05 X1.7+ (3767)
37  08.05 X1.1   3780
38  08.08 X1.3   3777
39  08.14 X1.1   3784
40  09.12 X1.3   3825
41  09.14 X4.5   3825
42  10.01 X7.1   3842
43  10.03 X9.0   3842
44  10.07 X2.1   3842
45  10.07 X1.0   3842
46  10.09 X1.8   3848
47  10.09 X1.4+ 3842
48  10.24 X3.3   3869
49  10.26 X1.8   3873
50  10.31 X2.0   3878
51  11.06 X2.3   3883
     11.25 M9.4+ 3910    未转入
52  12.08 X2.2   3912
53  12.29 X1.1   3936
54  12.30 X1.5   3936

图为2024年最强大的耀斑 X9.0，国庆期间活动区3842送的大礼



太阳质子事件   Solar Proton Events
两次≥10MeV通量1000pfu+的事件，去年的最后一次质子事件由背面的一次爆发导致的，500MeV这个能量段的有明显上升，即相对论太阳质子事件（地面宇宙线增强事件）高于433MeV的能打到地面。（当洛伦兹因子满足条例β＝v/c＞0.73时就为相对论粒子，因此对于质子相对论能量应大于433MeV），其物理本质就是能量越高（速度）回旋半径越大，当然实际情况肯定要复杂的多。

日期/10MeV/NOAA/备注
01.05     25.3     S1      
01.29     137      S2
02.09     187      S2
02.11     134      S2
02.12     118      S2
03.16     16.7     S1
03.23      956     S2     混合型
05.10      207     S2     激波
05.11      116     S2     混合型
05.14      121     S2     
06.08    1030     S3     混合型
07.23      24.5    S1
09.09     34.1     S1   
09.17     33.5     S1
10.10     1812    S3     混合型
10.26     361      S2      激波
11.21    125.4    S2      GLE

图为2024.10.10的CMEs，源区3848，爆发后图中一圈比较明显的白色的即为CME的前向激波，随着激波的逼近质子事件也达到了峰值，1812pfu，S3，截止目前是SC25被观测到最强的质子事件




地磁暴   Geomagnetic Storm
5.11“世纪地磁暴”，万圣节事件以来最强的地磁暴，各地极光大爆发，实际上万圣节事件之后也有一次很强的地磁暴，03年11月20号，Dst-422
有的为HSS导致的大部分是CME导致的，事先说明Kp和Dst一点关系都没有，一个定性一个定量，一个反应环电流一个反应磁层对流

图为511地磁暴的太阳风参数以及Dst指数在磁暴期间的变化，可以看出引起地磁暴的是两个复杂的CME，第一个CME带来的南分量较强，也是Dst迅速下降的原因，第二个则没有那么出众。来源：NSSC

日期/NOAA/Kp/Dst(nT)
03.03    G2     6+    -112
03.21    G1     5-    -74
03.24    G4     8+    -128
04.16    G1     5+    -65
04.19    G3     7o    -11
04.26    G1     5o    -51
05.02    G3     7-    -96
05.11    G5     9o    -412
05.16    G2     6o    -90
05.17    G2     6o    -99
06.07    G2     6+   ＞-30
06.15    G1     5-    ＞-30
06.28    G4     8-    -105
07.26    G1     5o    -51
07.30    G1     5+    ＞-30   
08.01    G1     5o    ＞-30
08.04    G3     7o    -101
08.12    G4     8o    -188   
08.17    G2     6+   ＞-30     
08.28    G2     6-     -76
08.30    G1     5o    -72
09.12    G3     7o    -115
09.17    G3     7+    -121
09.25    G1     5-     -53
10.08    G3     7o    -148
10.10    G4     9-    -333
10.19    G1     5o    -47
10.28    G1     5-   ＞-30   
11.10    G2     6-    -101



图为5.11地磁暴Kp指数以及WSA模型预报，最前面的CME像个扫帚一样为后面一连串CME清除障碍，正是CME之间的相互作用造就了“世纪地磁暴”

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PS
积分流量被定义为：


其中f(t)为X射线流量，ts为耀斑开始时间，te为结束时间
本质还是求面积，16年有研究表明，积分流量和耀斑释放的能量有关，也就是说，求完之后比谁大谁小即可，式子表明，算出来的流量，是剔除背景值的，也就是把开始时间那一刻的流量定为0
单位J·(m)^-2，为什么呢，既然是求面积，那就是时间乘X射线流量，X射线流量单位Watts·(m)^-2，我们知道Watt是P的单位，P＝W/t，1W＝1J/1s，再乘个时间就变成了W，W单位是J，因此最终求出来的，就是J·(m)^-2

1s·1 W·(m)^-2＝1s·(1J/1s)·(m)^-2＝1J·(m)^-2