地球辐射带电子数据同化建模研究进展
曹兴
倪彬彬
雷源
罗陶荣
王晓宇
武汉大学地球与空间科学技术学院,武汉 430072
摘要：地球辐射带是近地空间高能带电粒子的聚集区域.由于辐射带中的高能粒子对在轨航天器和宇航员的安全构成严重威胁,深入理解辐射带粒子的时空动态演化过程显得至关重要.数据同化方法能够将卫星观测与数值模拟结果有机结合,实现对辐射带粒子时空演化过程的重构.本文系统总结了近年来在地球辐射带电子数据同化建模方面的研究成果.首先,详细介绍了基于卡尔曼滤波方法的外辐射带电子三维数据同化模型(three-dimensional data assimilative model of outer radiation belt electrons,TDAMORE).依托TDAMORE模型,开展了基于Van Allen Probes、Arase和FY-4A等不同轨道类型卫星观测数据的辐射带电子同化建模研究.该同化模型充分发挥了卫星观测与数值模型的各自优势,成功重构了外辐射带区域(L=3～7)不同能量与投掷角电子的短期与长期动态演化过程及其对地磁活动的响应特征.基于同化结果,进一步开展了磁暴期间辐射带电子通量的预测研究,并对模型的预测性能进行了评估.最后,本文对辐射带同化模型的未来发展方向和潜在应用场景进行了探讨和展望.
关键词：地球辐射带数据同化卡尔曼滤波电子通量预测
分类号：P352(空间物理)
论文发表日期：2026-05-31
在线出版日期：2026-01-21（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：18( 292-309 )
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