1.预报要素与时效

---

空间天气预报水平主要取决于空间天气监测能力及对物理规律的认知水平。

根据日地空间区域不同划分：

• 太阳活动预报，主要预报太阳黑子数、耀斑、CME、高速太阳风。
• 行星际空间天气预报，主要预报太阳风状态、行星际磁场大小方向。
• 地球空间天气预报=磁层天气预报+电离层天气预报+中高层大气天气预报，主要预报磁暴、亚暴、地磁活动、极光现象、电离层暴、电离层行扰、电离层突然骚扰、电离层极盖吸收、电离层闪烁、中高层大气闪电、热层大气暴时响应。

根据预报时效不同划分：

• 长期预报
• 中期预报
• 短期预报
• 警报和现报

2.太阳活动预报

---

太阳活动预报包括：太阳活动长期预报、太阳活动中期预报、太阳活动短期预报、太阳活动现报

• 太阳活动长期预报
  预报内容：预报未来一个太阳周内太阳活动趋势，主要是太阳黑子数的变化，包括黑子数高峰值、高峰期、低谷期、极小值。
  预报方法：时间序列法、活动周参量法、先兆法
  预报作用：为国家的中长期航天发展规划提供依据。

• 太阳活动中期预报
  预报内容：预报未来一个月内太阳活动总体水平（黑子和耀斑），包括一个月内在哪些天、在日面上何处会有太阳黑子群、太阳爆发现象(即太阳耀斑)。
  预报方法：综合经验预报法
  预报作用：为安排航天器的发射、空间任务的执行、通信计划实施的考虑提供指导意义。

• 太阳活动短期预报
  预报内容：预报未来1-3天内太阳活动，包括太阳耀斑、太阳黑子数。
  预报方法：先兆法、经验公式法

• 太阳活动警报和现报
  预报内容：对爆发性太阳活动的后续事件或已发生事件的延续情况进行预测与描述。

3.行星际天气预报

---

• 行星际天气预报
  预报内容：对未来一段时间内行星际空间天气要素、现象的预报，包括太阳风状态、行星际扰动、太阳高能粒子事件的预报。

太阳风参数：包括太阳风密度、速度。
行星际扰动：包括行星际磁场大小、方向，扰动到达地球的时间预报与扰动演化状态预报。
太阳高能粒子事件：卫星轨道附近的太阳高能粒子和宇宙射线的描述、警报、预报。

4.磁层天气预报

---

• 磁层天气预报
  预报内容：包括磁层带电粒子的能量变化和磁层中磁场分布变化的现报和预报。

5.电离层天气预报

---

• 电离层天气预报
  预报内容：对未来一段时间内电离层空间天气要素、现象的预报，主要有电离层状态参数$TEC，f_0{F}_2$
  $TEC$指电离层电子浓度总含量，$f_0{F}_2$指电离层临界频率。

6.中高层大气天气预报

---

• 中高层大气天气预报
  预报内容：对中高层大气参量（密度、温度、风场、大气成分）的结构分布和扰动进行预报。
  中高层大气是航空航天飞行器和高新武器的主要飞行环境。
  比如：阵风影响姿态，高层大气氧原子对航天器表面材料的腐蚀作用。

7.预报方法和预报检验

---

• 预报方法：统计预报和数值预报
  统计预报：回归分析，多因素分析，现象滤波技术，人工神经网络
  数值预报：使用空间天气的数学模型来预测空间天气。

• 预报检验：
  1.指数预报检验：对预报指数进行月、年的预报准确率、平均绝对误差、均方根误差和标准均方根误差的检验。
  2.空间天气活动水平分级检验：确定TS评分值、漏报率、空报率。

8.空间天气机构和预报能力

---

$SWPC和USAF$

9.目前的主要预报业务模式

---

• 质子模式
• 磁层描述模式
• 磁场模式
• 电离层活动指数模式
• 热层-电离层耦合模式
  AF$

9.目前的主要预报业务模式

---

• 质子模式
• 磁层描述模式
• 磁场模式
• 电离层活动指数模式
• 热层-电离层耦合模式