AI模型EarlyDetect问世:可提前9.24小时预警太阳活动区形成
新泽西理工学院领衔的科研团队开发出机器学习模型EarlyDetect,基于Transformer架构分析NASA太阳动力学观测台的声学和磁场数据,可平均提前9.24小时识别太阳活动区形成前兆,为空间天气预报和基础设施防护争取宝贵时间。
一项由美国新泽西理工学院(NJIT)主导的最新研究,为太阳风暴预警领域带来了新的技术路径。科研团队成功构建了名为EarlyDetect的机器学习模型,该模型能够从太阳的声学活动与磁场变化中,捕捉活动区形成前的微弱信号,为提前预判太阳风暴提供了可能。相关成果于9月2日经由科技媒体SciTech对外发布。
太阳活动区是太阳表面磁场高度集中的区域,太阳黑子通常孕育于此。这类区域的浮现过程短则数小时,完整发育则往往需要1至数天时间。传统监测手段多聚焦于活动区成型后的观测,而EarlyDetect的研发初衷,正是利用更早期的物理信号,为空间天气预报体系补充前置信息窗口。
EarlyDetect模型采用Transformer架构,专门处理连续的太阳观测数据流。其数据源来自NASA太阳动力学观测台(SDO)搭载的日震与磁成像仪(HMI),该仪器以45秒为间隔记录太阳振动。研究团队基于这些数据生成声学功率图,并与磁场测量结果进行融合分析,从而预测连续强度的变化趋势。在性能测试中,模型最优版本平均可提前9.24小时发出活动区即将出现的信号。
研究团队以太阳活动区AR11158的形成过程为可视化案例,同步追踪磁场、连续强度与声学功率的变化,并将目标区域细分为多个区块进行持续监测。观测结果显示,声学功率首先出现下降,随后连续强度和磁场才发生显著变化,活动区随之逐渐显现。这一序列特征暗示,当太阳内部磁场向上抬升时,可能在声波传播路径上留下先导性的微弱印记。
倘若该模型在后续验证中表现稳定,其应用前景将直接惠及卫星通信运营商与电网调度机构。更长的预警提前量意味着更充裕的准备时间,用以调整运行策略、评估潜在风险,从而减轻太阳风暴对关键基础设施的冲击。目前,该研究仍处于模型验证与优化阶段。