AWS預(yù)測太陽風(fēng)暴
當(dāng)太陽表面的干擾以每小時數(shù)百萬英里的速度拋棄輻射爆炸和帶電粒子爆發(fā)時，就會發(fā)生太陽風(fēng)暴。足夠強(qiáng)烈的輻射爆炸會影響全球一半的無線電通信。而且，如果這種噴發(fā)(稱為日冕物質(zhì)拋射或CME)足夠強(qiáng)大，可以直接掃過地球的時候，可能會損壞衛(wèi)星并使電網(wǎng)崩潰。
最近最著名的例子發(fā)生在1989年：當(dāng)時高能CME使魁北克水電局的電網(wǎng)過載，導(dǎo)致加拿大和美國東部超過600萬人的電力中斷。
但這并不是太陽能做的最糟糕的事情。科學(xué)家和歷史學(xué)家指出1859年發(fā)生的卡林頓事件超級風(fēng)暴，該事件對電報(bào)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重破壞，還產(chǎn)生了極光現(xiàn)象。如果是在今天，一場如此大的風(fēng)暴將對我們的有線(和無線)世界造成沉重打擊。
人類并非沒有防備太陽風(fēng)暴的危險(xiǎn)：像NASA的Solar Dynamics天文臺和Advanced Composition Explorer這樣的太陽觀測衛(wèi)星可以提前足夠多地警告即將到來的CME，以便衛(wèi)星運(yùn)營商和電網(wǎng)管理者采取保護(hù)措施。美國國家海洋與大氣管理局(National Oceano and Atmospheric Administration)的太空天氣預(yù)測中心提供有關(guān)太空風(fēng)暴的實(shí)時動態(tài)預(yù)測，就像美國國家氣象局(National Weather Service)針對更靠近地面的風(fēng)暴一樣。
但是，隨著我們越來越依賴于衛(wèi)星通信，準(zhǔn)確地預(yù)測太空天氣將變得越來越重要。而且由于空間氣象衛(wèi)星的激增，用于分析的數(shù)據(jù)量變得越來越龐大。
為了應(yīng)對大量數(shù)據(jù)并改善未來的風(fēng)險(xiǎn)評估，NASA正在使用Amazon Web Services的分析工具來一次篩選多達(dá)1,000個數(shù)據(jù)集，并訓(xùn)練可以識別即將爆發(fā)的跡象的計(jì)算機(jī)模型。
正如亞馬遜博客文章中所述，NASA的方法將太陽風(fēng)驅(qū)動器與地球周圍的磁場水平相關(guān)聯(lián)，從而找出數(shù)據(jù)中的異常現(xiàn)象。
NASA使用一種稱為Amazon SageMaker的機(jī)器學(xué)習(xí)工具來使用內(nèi)置的AWS Random Cut Forest算法訓(xùn)練異常檢測模型。該算法為每組數(shù)據(jù)點(diǎn)都提供了一個“異常評分”。其他AWS工具會跟蹤數(shù)據(jù)中的實(shí)時異常，并跟蹤它們與太陽風(fēng)暴之間的聯(lián)系。
該計(jì)劃使NASA可以匯總來自50多個衛(wèi)星任務(wù)的數(shù)據(jù)，并開發(fā)可視化效果以進(jìn)行進(jìn)一步研究。科學(xué)家們已經(jīng)能夠創(chuàng)建模擬卡林頓事件等超級風(fēng)暴所必需的太陽現(xiàn)象的模擬。
領(lǐng)導(dǎo)華盛頓特區(qū)NASA總部項(xiàng)目的太陽物理學(xué)家珍妮特·科茲拉(Janet Kozyra)表示：“太陽物理研究涉及使用許多儀器，通常是在不同的空間或地面觀測站中進(jìn)行。數(shù)據(jù)很多，并且時間滯后等因素增加了復(fù)雜性，”“借助亞馬遜AWS，我們可以獲取超級風(fēng)暴中的每一個數(shù)據(jù)，并利用我們檢測到的異常來改進(jìn)可有效預(yù)測和分類超級風(fēng)暴的模型。”
太陽超級暴風(fēng)雨的發(fā)生時間與颶風(fēng)發(fā)生的時間不同。太陽傾向于遵循11年的活動周期，這意味著下一個暴風(fēng)季節(jié)將在2023-2026年左右。到那時，在AWS的幫助下，應(yīng)該準(zhǔn)備使用新的和改進(jìn)的太空天氣預(yù)報(bào)模型。
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