The accurate prediction of solar wind conditions in the interplanetary space is crucial in the context of both scientific research and technical applications. In this study, we simulate the solar wind throughout the heliosphere from 0.1 to 5.5 astronomical units (AU) with our improved heliospheric magnetohydrodynamics (MHD) model during the time period from 2007 to 2017. The model uses synoptic magnetogram maps as input to derive the inner boundary conditions based on a series of empirical relations such as the Wang‐Sheeley‐Arge (WSA) relation. To test the performance of this model, we compare the simulation results with in situ measurements from multiple spacecraft including ACE/WIND, Solar TErrestrial Relations Observatory, Ulysses, Juno, and MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging at different latitudes and heliocentric distances. There is an overall agreement between the model results and solar wind observations at different latitudes and heliocentric distances. Statistical analysis for Year 2007 reveals that our model can predict most of the corotation interaction regions, high‐speed streams, and magnetic sector boundaries at 1 AU. In addition, the bimodal structure of the solar wind for different latitudes is well reproduced by the model which is consistent with Ulysses data. This study demonstrates the capabilities of our heliosphere model in the prediction of the large‐scale structures of the solar wind in the inner heliosphere, and the model can be used to predict the ambient solar wind at locations of planets in the solar system such as Earth and Jupiter.

中文翻译：

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从0.1到5.5 AU的内部太阳圈背景太阳风的MHD建模：与原位观测的比较

在科学研究和技术应用的背景下，准确预测行星际空间中太阳风的状况至关重要。在这项研究中，我们使用改进的日球磁流体动力学（MHD）模型在2007年至2017年期间模拟了整个太阳圈中从0.1到5.5天文单位（AU）的太阳风。该模型使用天气电磁图作为输入来推导内部边界条件基于一系列经验关系，例如Wang-Sheeley-Arge（WSA）关系。为了测试该模型的性能，我们将仿真结果与包括ACE / WIND，太阳地球关系天文台，Ulysses，Juno和Mercury Surface，太空环境，地球化学，和在不同纬度和日心距离的范围内。在不同纬度和日心距离下，模型结果与太阳风观测结果之间存在总体一致性。对2007年的统计分析表明，我们的模型可以预测1 AU处的大多数同向相互作用区域，高速流和磁区边界。此外，该模型很好地再现了不同纬度的太阳风的双峰结构，这与尤利西斯数据一致。这项研究证明了我们的日球层模型在预测内部日球层中太阳风的大规模结构方面的能力，并且该模型可用于预测太阳系中行星（例如地球）位置的环境太阳风和木星。在不同纬度和日心距离下，模型结果与太阳风观测结果之间存在总体一致性。对2007年的统计分析表明，我们的模型可以预测1 AU处的大多数同旋转相互作用区域，高速流和磁区边界。此外，该模型很好地再现了不同纬度的太阳风的双峰结构，这与尤利西斯数据一致。这项研究证明了我们的日球层模型在预测内部日球层中太阳风的大规模结构方面的能力，并且该模型可用于预测太阳系中行星（例如地球）位置的环境太阳风和木星。在不同纬度和日心距离下，模型结果与太阳风观测结果之间存在总体一致性。对2007年的统计分析表明，我们的模型可以预测1 AU处的大多数同旋转相互作用区域，高速流和磁区边界。此外，该模型很好地再现了不同纬度的太阳风的双峰结构，这与尤利西斯数据一致。这项研究证明了我们的日球层模型在预测内部日球层中太阳风的大规模结构方面的能力，并且该模型可用于预测太阳系中行星（例如地球）位置的环境太阳风和木星。对2007年的统计分析表明，我们的模型可以预测1 AU处的大多数同向相互作用区域，高速流和磁区边界。此外，该模型很好地再现了不同纬度的太阳风的双峰结构，这与尤利西斯数据一致。这项研究证明了我们的日球层模型在预测内部日球层中太阳风的大规模结构方面的能力，并且该模型可用于预测太阳系中行星（例如地球）位置的环境太阳风和木星。对2007年的统计分析表明，我们的模型可以预测1 AU处的大多数同向相互作用区域，高速流和磁区边界。此外，该模型很好地再现了不同纬度的太阳风的双峰结构，这与尤利西斯数据一致。这项研究证明了我们的日球层模型在预测内部日球层中太阳风的大规模结构方面的能力，并且该模型可用于预测太阳系中行星（例如地球）位置的环境太阳风和木星。该模型很好地再现了不同纬度的太阳风的双峰结构，这与Ulysses数据一致。这项研究证明了我们的日球层模型在预测内部日球层中太阳风的大规模结构方面的能力，并且该模型可用于预测太阳系中行星（例如地球）位置的环境太阳风和木星。该模型很好地再现了不同纬度的太阳风的双峰结构，这与Ulysses数据一致。这项研究证明了我们的日球层模型在预测内部日球层中太阳风的大规模结构方面的能力，并且该模型可用于预测太阳系中行星（例如地球）位置的环境太阳风和木星。