Una metodología para recuperar la tasa de emisión de volumen a partir de la intensidad de emisión de brillo atmosférico observado desde el limbo, combinando las técnicas de inversión de Abel y aprendizaje profundo
Autores: Duann, Yi; Chang, Loren C.; Lin, Chi-Yen; Hsieh, Yueh-Chun; Wen, Yun-Cheng; Lin, Charles C. H.; Liu, Jann-Yenq
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una metodología para recuperar la tasa de emisión de volumen a partir de la intensidad de emisión de brillo atmosférico observado desde el limbo, combinando las técnicas de inversión de Abel y aprendizaje profundo
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Conversión
Intensidad de brillo del aire
Tasa de emisión volumétrica
Ionosfera
Inversión de Abel
Aprendizaje profundo
Licencia
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Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La conversión de la intensidad del brillo del aire a la tasa de emisión por volumen (VER) es un método común para estudiar la ionosfera, pero la contribución del proceso de conversión de intensidad a la incertidumbre en la densidad de electrones o iones estimada es significativa. La inversión de Abel es un método comúnmente utilizado para recuperar los VER a partir de perfiles verticales de intensidades de brillo del aire acumuladas a lo largo de los rayos horizontalmente en el punto tangente, pero requiere que las intensidades converjan a cero en su altura más alta, lo cual a menudo no es el caso debido a limitaciones de observación. En este estudio, presentamos un método para optimizar la recuperación de VER a partir de intensidades de brillo del aire medidas por satélite utilizando técnicas de aprendizaje profundo e inversión de Abel. Este método se puede aplicar para llenar observaciones no observadas o discontinuas en perfiles de intensidad de brillo del aire con la función de Chapman, permitiendo que se utilicen con la inversión de Abel para determinar los VER. Validamos el método utilizando datos de intensidad de emisión de brillo del aire de 135.6 nm del proyecto GOLD (Global-scale Observations of the Limb and Disk) de la NASA. Nuestro proceso de entrenamiento implica el uso de tres capas ocultas con diferentes números de neuronas, y comparamos el rendimiento de los modelos de aprendizaje profundo de mejor desempeño con los resultados transformados por Abel a partir de observaciones en tiempo real. La combinación de la inversión de Abel y el aprendizaje profundo tiene el potencial de optimizar el proceso de conversión de intensidad a VER y mejorar la capacidad para analizar observaciones ionosféricas.
Descripción
La conversión de la intensidad del brillo del aire a la tasa de emisión por volumen (VER) es un método común para estudiar la ionosfera, pero la contribución del proceso de conversión de intensidad a la incertidumbre en la densidad de electrones o iones estimada es significativa. La inversión de Abel es un método comúnmente utilizado para recuperar los VER a partir de perfiles verticales de intensidades de brillo del aire acumuladas a lo largo de los rayos horizontalmente en el punto tangente, pero requiere que las intensidades converjan a cero en su altura más alta, lo cual a menudo no es el caso debido a limitaciones de observación. En este estudio, presentamos un método para optimizar la recuperación de VER a partir de intensidades de brillo del aire medidas por satélite utilizando técnicas de aprendizaje profundo e inversión de Abel. Este método se puede aplicar para llenar observaciones no observadas o discontinuas en perfiles de intensidad de brillo del aire con la función de Chapman, permitiendo que se utilicen con la inversión de Abel para determinar los VER. Validamos el método utilizando datos de intensidad de emisión de brillo del aire de 135.6 nm del proyecto GOLD (Global-scale Observations of the Limb and Disk) de la NASA. Nuestro proceso de entrenamiento implica el uso de tres capas ocultas con diferentes números de neuronas, y comparamos el rendimiento de los modelos de aprendizaje profundo de mejor desempeño con los resultados transformados por Abel a partir de observaciones en tiempo real. La combinación de la inversión de Abel y el aprendizaje profundo tiene el potencial de optimizar el proceso de conversión de intensidad a VER y mejorar la capacidad para analizar observaciones ionosféricas.