Predição probabilística de tempestades geomagnéticas e o índice Kp

A atividade geomagnética é frequentemente descrita usando índices resumidos para resumir a probabilidade de impactos do clima espacial, além de ser utilizada na parametrização de modelos de clima espacial. O índice geomagnético Kp, em particular, é amplamente utilizado para esses fins. Os atuais modelos de previsão de ponta oferecem previsões determinísticas de Kp usando uma variedade de métodos – incluindo funções empíricas, modelos baseados em física e redes neurais – mas não fornecem estimativas de incerteza associadas à previsão. Este artigo oferece uma metodologia de amostra para gerar uma previsão de Kp para 3 horas à frente com limites de incerteza e, a partir disso, fornecer uma previsão probabilística de tempestade geomagnética. Especificamente, usamos uma arquitetura de duas camadas para prever separadamente casos de tempestade (Kp ≥ 5−) e não-tempestade. Como os modelos impulsionados pelo vento solar são limitados em sua capacidade de prever o início da atividade impulsionada por transientes, também introduzimos uma variante do modelo que usa fluxo de raios-X solares para avaliar se modelos simples que incluem proxies para a atividade solar podem melhorar as previsões da atividade de tempestades geomagnéticas com prazos mais longos do que o tempo de propagação da L1 para a Terra. Ao comparar o desempenho desses modelos, mostramos que incluir informações operacionais disponíveis sobre a irradiância solar aumenta a capacidade dos modelos preditivos de capturar o início das tempestades geomagnéticas e que isso pode ser alcançado enquanto também se possibilitam previsões probabilísticas.