что такое планетарный индекс

Что такое геомагнитные индексы А, К и Кр?

Регулярные суточные вариации магнитного поля создаются, в основном, изменениями токов в ионосфере Земли из-за изменения освещенности ионосферы Солнцем в течение суток. Нерегулярные вариации магнитного поля создаются вследствие воздействия потока солнечной плазмы (солнечного ветра) на магнитосферу Земли, изменениями внутри магнитосферы, и взаимодействия магнитосферы и ионосферы

Поскольку магнитные возмущения проявляются по разному в различных местах на земном шаре, то для каждой обсерватории существует своя таблица, построенная так, чтобы различные обсерватории в среднем за большой интервал времени давали одинаковые индексы.

Для обсерватории Москва эта таблица задается так:

Ap является линейным индексом (увеличение возмущения в несколько раз дает такое же увеличение индекса) и во многих случаях использование Ap индекса имеет больше физического смысла.

Качественно состояние магнитного поля в зависимости от Кp-индекса можно приблизительно охарактеризовать следующим образом:

K =7	большая магнитная буря

Планетарные Кp и Ap индексы имеются с 1932 г. и могут быть получены по запросу по FTP из Мирового Центра Данных С1
.

Последнее обновление ( Четверг, 02 Февраль 2006 )

У Вас недостаточно прав для добавления комментариев.
Возможно, Вам необходимо зарегистрироваться на сайте.

Источник

Индекс геомагнитной активности

Уровни геомагнитной активности выражаются с помощью двух индексов – А и К, показывающих величины магнитного и ионосферного возмущения. Индекс К высчитывается на основе измерений магнитного поля, проводящихся ежедневно с трехчасовым интервалом, начиная с нуля часов по универсальному времени (иначе – UTC, мировому, гринвичскому).

Максимальные величины магнитного возмущения сравниваются с значениями магнитного поля спокойного дня для конкретной обсерватории и в расчет принимается наибольшая величина из отмеченных отклонений. Затем по специальной таблице полученное значение переводится в индекс К. К-индекс – это квазилогарифмическая величина, то есть его значение увеличивается на единицу при увеличении возмущения магнитного поля примерно вдвое, что затрудняет вычисление усредненного значения.

Поскольку возмущения магнитного поля неодинаково проявляются в различных точках Земли, то такая таблица существует для каждой из 13 геомагнитных обсерваторий, расположенных на геомагнитных широтах от 44 до 60 градусов в обоих полушариях планеты. Это в целом при большом количестве измерений за длительное время дает возможность вычислить среднепланетарный К_р-индекс, который представляет собой дробную величину в интервале от 0 до 9.

А-индекс – величина линейная, то есть при увеличении геомагнитного возмущения возрастает аналогично ему, вследствие чего использование этого индекса часто имеет больше физического смысла. Значения А_р-индекса соотносятся со значениями К_р-индекса и представляют собой усредненные показатели вариации магнитного поля. Индекс А_р выражается в целых числах от 0 до > 400. Например, интервалу К_р от 0_о до 1+ соответствуют значения А_р от 0 до 5, а К_р от 9- до 9₀ – 300 и > 400 соответственно. Для определения величины А_р-индекса также существует специальная таблица.

В практическом применении К-индекс учитывается для определения прохождения радиоволн. Уровень от 0 до 1 соответствует спокойной геомагнитной обстановке и хорошим условиям для прохождения КВ. Значения от 2 до 4 указывают на умеренное геомагнитное возмущение, что несколько затрудняет прохождение коротковолнового диапазона. Значениями, начиная с 5, обозначаются геомагнитные бури, которые создают серьезные помехи указанному диапазону, а при сильных бурях (8 и 9) делают прохождение коротких волн невозможным.

Источник

Что такое планетарный индекс

Все индексы геомагнитной активности, перечисленные выше, вычисляются и публикуются по всемирному времени UT.

K индекс

Индекс был введен Дж. Бартельсом (J.Bartels) в 1939 г. [ 1 ]. Он классифицирует возмущения более неустойчивой горизонтальной компоненты поля. Конкретно для каждой обсерватории соответствие между значением К =9 и амплитудой возмущения было получено при рассмотрении исключительно сильного геомагнитного возмущения, которое наблюдалось 16 апреля 1938 г. Приняли, что в этот день с 6 до 9 ч UT К индекс всех обсерваторий равнялся 9 баллам, а максимальное значение амплитуды возмущения за этот интервал времени было взято за нижний предел амплитуды балла К =9.
Для обсерваторий, созданных после 1938 г., нижний предел амплитуды К =9 выбирается в консультации с IAGA, а именно с рабочей группой по индексам геомагнитной активности.

Для вычисления индекса берется изменение магнитного поля за трехчасовой интервал, из него вычитается регулярная часть, определяемая по спокойным дням, и полученная величина по специальной (для каждой обсерватории) таблице переводится в К индекс.

C индекс

Наиболее простой С индекс геомагнитной активности характеризует возмущенность геомагнитного поля в течение суток и имеет трехбалльную шкалу (0, 1, 2). Начал определяться с 1906 г. На каждой обсерватории магнитолог «на глаз» оценивает возмущенность геомагнитного поля за сутки. Наиболее спокойные записи геомагнитного поля оцениваются нулем, наиболее бурные – числом 2. Часто эта характеристика носит субъективный характер.

aa и Aa индексы

50°, измеряется в нанотеслах (нТл).

Индекс aa был введен в 1972 г. П.Майо (P.Mayaud) [ 2 ] с целью получения однородного ряда индекса планетарной возмущенности за максимально возможный интервал времени. Значения aa индекса определены с 1868 г. по настоящее время. Набор данных является однородным с 1868 года.

Окончательные значения aa индекса определяются и публикуются Международной службой геомагнитных индексов
( International Service of Geomagnetic Indices – ISGI ) во Франции.

Обсерватории, по данным которых в разные годы определялся aa индекс

Северное полушарие			Южное полушарие
Период	Обсерватория	Весовой коэффициент*	Период	Обсерватория	Весовой коэффициент*
1868-1925	Гринвич	1.007	1868-1919	Мельбурн	0.967
1926-1956	Абингер	0.934	1920-1979	Туланги	1.033
1957-.	Хартланд	1.059	1980-.	Канберра	1.084

*) Весовой коэффициент стандартизации по широте

aa и am незначительно отличаются друг от друга, что говорит о хорошей точности aa индекса при характеристике планетарной геомагнитной активности.

—> Аa индекс – среднее значение индекса aa за сутки.

Полное описание aa индекса приводится в IAGA Bulletin 33, который содержит данные за 1868-1967 гг. Описания также даны (особенно сравнения с am, ap или Ci индексами) в двух коротких статьях [Ann. Geoph., 27, 62-70, 1971; J. Geophys. Res., 77, 6870-6874, 1972]. Значения aa для 1968-75 содержатся в IAGA Bulletin 39. С 1976 и далее они включены в IAGA Bulletin 32.
Пересмотренные значения aa индекса для периода 1969-76 гг. были распространены в 1979 году до получателей IAGA Bulletin 32 в виде отдельных листов, вставленных в Bulletin 39 (1968-75) и 32f (1976). График этих значений 1868-1979 опубликован в Solar-Geophysical Data № 426, часть I, с. 137. Пересмотренные значения aa для 1968-77 гг. появились в Solar-Geophysical Data № 411, часть II.

Kp, ap и Ap индексы

Обсерватории, по данным которых определяется Kp индекс

№	IAGA Code	Name	Land	Lat	Long	K =9 (nT)
1	LER	Lerwick	Scotland	60° 08′	358° 49′	1000
2	MEA	Meanook	Canada	54° 37′	246° 40′	1500
3	SIT	Sitka	Alaska	57° 03′	224° 40′	1000
4	ESK	Eskdalemuir	Scotland	55° 19′	356° 48′	750
5	UPS	Uppsala	Sweden	59° 54′	17° 21′	600
6	OTT	Ottawa	Canada	45° 24′	284° 27′	750
7	BFE	Brorfelde	Denmark	55° 37′	11° 40′	600
8	HAD	Hartland	England	50° 58′	355° 31′	500
9	WNG	Wingst	Germany	53° 45′	9° 04′	500
10	NGK	Niemegk	Germany	52° 04′	12° 41′	500
11	FRD	Fredericksburg	USA	38° 12′	282° 38′	500
12	CNB	Canberra	Australia	-35° 18′	149° 00′	450
13	EYR	Eyrewell	New Zealand	-43° 25′	172° 21′	450

Kp индекс имеет 28 значений в диапазоне от 0 до 9 и определяется с точностью до 1/3:
0о, 0+, 1-, 1о, 1+, 2-, … 8-, 8o, 8+, 9-, 9о.

Ар индекс получается осреднением восьми значений ар за день и поэтому является эквивалентной среднесуточной планетарной амплитудой возмущения магнитного поля Земли с линейной шкалой. Определяется Ар в нанотеслах в интервале значений от 0 до 280 нТл.

AE, AU, AL, AО индексы

AE, AU, AL, AО индексы геомагнитной активности характеризуют магнитную возмущенность в зоне полярных сияний, обусловленную усилением токов в ионосфере, протекающих вдоль границы аврорального овала (восточного и западного токов полярного электроджета). Методика вычисления AE, AU, AL, AО индексов основана на определении величины отклонения горизонтальной H составляющей геомагнитного поля от спокойного уровня — среднемесячного значения H составляющей, вычисленного по данным пяти международных спокойных дней. Для вычисления AE, AU, AL, AО индексов используют геомагнитные данные 12 обсерваторий, расположенных на авроральных или субавроральных широтах и равномерно распределенных по долготе. Индексы AE, AU, AL, AО были введены Т.Дэвисом и М.Сугиурой в 1966 г. [ 4 ]. Индексы AE, AU, AL, AО измеряются в гаммах.

Обсерватории, по данным которых определяется AE индекс

№	IAGA Code	Observatory	Geographic Coordinates
			Lat. °N	Long. °E
1	ABK	Abisko	68.36	18.82
2	DIK	Dixon Island	73.55	80.57
3	CCS	Cape Chelyuskin	77.72	104.28
4	TIK	Tixie Bay	71.58	129.00
5	PBK	Pebek	70.09	170.93
6	BRW	Barrow	71.30	203.25
7	CMO	College	64.87	212.17
8	YKC	Yellowknife	62.40	245.60
9	FCC	Fort Churchill	58.80	265.90
10	SNK	Sanikiluaq	56.5	280.8
11	NAQ	Narssarssuaq	61.20	314.16
12	LRV	Leirvogur	64.18	338.30

Это число станций может меняться для разных интервалов времени. Так, задержка в получении магнитограмм какой-либо обсерватории, некачественные записи геомагнитного поля, особенно во время больших магнитных бурь — все это сокращает список обсерваторий, данные которых используют для вычисления AE, AU, AL, AО индексов. Имеются случаи, когда во время больших геомагнитных бурь эти индексы определяли по данным трех геомагнитных обсерваторий.

Величины отклонения H составляющей геомагнитного поля от спокойного уровня определяются по огибающим кривым, определенным методом суперпозиции записи H составляющей всех используемых станций. Числовые значения любой точки верхней и нижней огибающих определяют соответственно значения AU и AL индексов.

AU индекс (auroral upper) соответствует максимальному по всем обсерваториям авроральной зоны положительному отклонению H составляющей магнитного поля от среднего спокойного уровня.
AL индекс (auroral low) соответствует максимальному отрицательному отклонению H составляющей магнитного поля от среднего спокойного уровняна станциях авроральной зоны.

AЕ индекс определяется как сумма абсолютных значений AU и AL индексов, т. е. суммарный размах магнитных флуктуаций в H составляющей геомагнитного поля. Индекс AЕ характеризует магнитную возмущенность в зоне в целом, безотносительно к месту появления возмущения. Он рассматривается как мера интенсивности магнитных возмущений в зоне полярных сияний, называемых полярными магнитными суббурями. Численное значение AЕ индекса лежит в интервале от 0 γ в магнитоспокойный день до приблизительно +3000 γ в возмущенный день.

AO индекс был определен как значение ( AU + AL )/2 и геометрически представляет перемещающуюся серединную точку между AU и AL значениями в любой данный момент времени. Численные значения AO индекса могут изменяться от 0 γ в магнитоспокойный день до приблизительно –1500 или до +1000 γ в магнитовозмущенный день.

AE индекс и AU, AL, AО индексы вычисляются и публикуются в Мировом центре данных по геомагнетизму, Киото ( World Data Center for geomagnetism, Kyoto ).

Dst индекс

Dst индекс геомагнитной активности в низких широтах был введен М.Сугиурой в 1964 г. [ 5, 6 ] как мера изменения поля из-за кольцевых токов, возникающих в магнитосфере во время магнитных бурь (Disturbance storm-time). На земной поверхности влияние кольцевых токов сказывается в уменьшении горизонтальной Н составляющей магнитного поля с максимальным уменьшением в низких широтах.
Вычисляется Dst индекс как средняя в часовом интервале величина возмущения горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли, отсчитываемого от спокойного уровня, определенная по данным четырех низкоширотных обсерваторий, равномерно распределенных по долготе.

Обсерватории, по данным которых определяется Dst индекс

№	IAGA Code	Observatory	Geographic Coordinates		geomagnetic Dipole latitude, °
			Lat. °N	Long. °E
1	HER	Hermanus	-34.40	19.22	-33.3
2	KAK	Kakioka	36.23	140.18	26.0
3	HON	Honolulu	21.30	201.90	21.0
4	SJG	San Juan	18.38	293.88	29.9

В магнитоспокойные дни величина Dst лежит в пределах ± 20 нТл, во время магнитных бурь она достигает больших отрицательных значений до − 450 нТл.
Использование индекса Dst не ограничивается периодами геомагнитных бурь. Непрерывные ряды часовых значений индекса широко используются для характеристики геомагнитных вариаций в спокойные периоды и для исследований по солнечно-земной физике.

Dst индекс вычисляется и публикуется в Мировом центре данных по геомагнетизму, Киото ( World Data Center for geomagnetism, Kyoto ).

ASY и SYM индексы

ASY долготно-асимметричный и SYM симметричный индексы введены для описания возмущения геомагнитного поля в средних широтах с высоким временным разрешением (1 минута). Значения этих магнитных индексов определяются по одноминутным значениям H и D компонент геомагнитного поля: для компонент в горизонтальном (дипольный полюс) направлении H ( SYM-H, ASY-H ) и в ортогональном (восток-запад) направлении D ( SYM-D, ASY-D ).

Индекс SYM-H дает информацию о поведении симметричного кольцевого тока, опоясывающего земной шар вдоль низких широт. Индекс ASY-H представляет собой асимметричный кольцевой ток, полученный таким же путем, как симметричный кольцевой ток.

ASY и SYM индексы вычисляются и публикуются в Мировом центре данных по геомагнетизму, Киото ( World Data Center for geomagnetism, Kyoto ).

PC индекс

PC индекс (от Polar Cap) характеризует геомагнитные возмущения в полярной шапке, обусловленные воздействием солнечного ветра и межпланетного магнитного поля на магнитосферу Земли.

Индекс был введен в практику в середине 70-х годов 20 века. PC индекс рассчитывали за 15-минутный и 1-минутный интервалы врмени.

Km, Kn, Ks индексы

Kn и Ks индексы характеризуют планетарную возмущенность магнитного поля в северном и южном полушариях, соответственно.
Кm индекс характеризует среднюю планетарную возмущенность.

Трехчасовые индексы Kn и Ks вычисляются по значениям K индекса, определенным на обсерваториях, достаточно хорошо распределенных по широте и долготе в северном и южном полушариях. Обсерватории объединены в группы, представляющие долготные сектора в одном из полушарий (5 в северном и 4 в южном полушариях) так, что средние магнитные долготы каждой группы почти равноотстоят друг от друга. K индексы стандартизуются относительно расстояний от обсерваторий до авроральных зон (по широте).

am, an, as индексы

Трехчасовые am, an, as индексы представляют собой амплитуды возмущения, определяемые по значениям К индекса, определенным на тех же обсерваториях, объединенных в группы, по которым вычисляются Km, Kn, Ks индексы геомагнитной активности (см. выше).
Индексы an, as и am выражаются в гаммах.

Аm индекс определяется как среднее значение из восьми значений индекса am за сутки.

Источник

Сергей Богачёв: в ближайшие два-три года активность Солнца будет расти

О том, когда будет расти солнечная активность, как определяются магнитные бури и влияют ли они на самочувствие человека, рассказал ведущему «Правды.ру» Игорю Буккеру доктор физико-математических наук, астрофизик Сергей Богачёв.

Активность Солнца растет

— Сергей, объясните нам на пальцах, что такое магнитная буря и чего нам от нее ожидать.

— Земля в данный момент находится под довольно сильным воздействием со стороны солнечного ветра. Магнитное поле Земли сопротивляется, что и является причиной магнитных бурь. Есть прогноз, что эти возмущения могут дорасти до уровня 5-6 баллов по десятибалльной шкале, но пока этого не произошло. Обстановка спокойная, космический шторм до нас не дошел.

Эти колебания объективно меряются приборами и так же объективно меряется их воздействие на технику.

Возможен выход из строя техники и космических аппаратов, и в этом главная опасность бурь, потому что мы зависим от техники.

Перебои в работе ГЛОНАСС возможны. Возможны нагрузки на приборы, включенные в сеть, потому что воздействие идет не на приборы, а на электрические сети. Если ваш мобильный телефон лежит на столе, то никакому воздействию он не подвергнется.

На Солнце есть цикличность солнечной активности. Эта звезда каждые 11 лет приходит в активное состояние.

Конец 2020 года находится на стыке между двумя максимумами, и ближайшие два-три года активность Солнца будет расти, будет все больше магнитных бурь, вспышек, они будут все сильнее.

Геочувствительные люди, видимо, должны это принимать во внимание.

— Большинство из нас воспринимает Солнце по песне Виктора Цоя «Звезда по имени Солнце». А что делать человеку, когда геомагнитная буря?

— Как физик я скажу: магнитная буря — это колебания магнитного поля. Многие со школы помнят опыт: берется прибор, меряющий ток, скажем, амперметр с металлической рамкой, и к нему подносится магнит. Стрелка прибора стоит неподвижно. Если магнит покачать, стрелка начинает прыгать. Это говорит о том, что переменное магнитное поле вызывает в проводящих контурах всплеск электрического тока.

На Земле есть огромные такие контуры: электросети, электроснабжение, трубопроводы, металлическая система. В них вызываются токи. Такие системы есть в человеке, их две:

Поэтому воздействие магнитных бурь возможно только на кровообращение либо на центральную нервную систему. Токи, которые возникают в человеке, очень-очень слабые, поэтому, если человек здоров, они не могут ничего с ним сделать. Но если учесть предпосылки к хроническим заболеваниям именно этих систем, то они могут быть усилены. Надо в такие периоды к своему здоровью относиться бережнее, принимать препараты. Ванна, может быть, и снимает стресс, но это не способ лечения такого рода воздействий.

— А что считать бурей, а не простым возмущением?

— Магнитное поле Земли никогда не является спокойным, колебания меряются научными приборами в нанотеслах, но для обычного понимания их перевели в 10-балльную шкалу, где 0 — это практически спокойное, а 9 — это максимальное возмущение. По такой шкале от 0 до 3 считается спокойной геомагнитная обстановка, 4 — возмущенной, а 5 и выше — это магнитная буря.

На текущий момент периодически достигается уровень 4, прямо сейчас, когда мы общаемся. Уровня 5 в октябре ни разу не было.

— Какому источнику информации стоит верить, который предупреждает о магнитных бурях?

— Магнитная буря — это планетарное явление. Есть мировая система из 14 магнитных станций, и когда все они синхронно регистрируют колебания поля, это означает, что действительно магнитное поле Земли вышло из равновесия. Такой индекс называется планетарным, и он является главным достоверным источником.

На сайте ФИАН, Физического института Академии наук, транслируется данный индекс. Сам факт регистрации происходит в режиме реального времени.

Спекуляции или научный анализ?

— Некоторые врачи отрицают, что есть метеозависимость. Стоит ли вообще на магнитные бури болезненно реагировать?

— Информация о том, когда буря происходит, доступна из правильных источников. Каждый может сравнить моменты, когда буря происходит, со своим обычным самочувствием и понять, есть ли у него корреляция с таким явлением. Уверяю, что большинство людей ее не почувствует.

Что касается полного отрицания геозависимости человека, я занимаю осторожную позицию, поскольку есть исследования Чижевского и других людей, которые строили множество графиков, где по одной оси активность Солнца, а по другой разные явления: например, число самоубийств в Нью-Йорке. Видна корреляция со всплесками активности Солнца. Достаточно вспомнить, что в истории нашей страны совпали с пиками солнечной активности годы:

Поэтому тут есть почва как для спекуляций, так и для серьезного научного анализа. Это еще предстоит тщательно исследовать.

— У вас есть обратная связь с гражданами? Может быть, люди звонят и говорят, что сейчас у них приборы вышли из строя и магнитная буря происходит?

— Сложность исследований такого рода явлений в том, что тут соприкасается много областей:

Чтобы это все соединить, сопоставить, приходится людям друг друга искать и объединяться. Я с большим удовольствием пообщался бы с людьми, которые сидят на электростанциях и имеют информацию; с людьми, которые оценивают качество мобильной связи. Именно чтобы сравнить их результаты прямых измерений со своими результатами. Но пока таких контактов нет. За рубежом такие группы целенаправленно создаются, и они показывают корреляции между выходом техники из строя и помехами в связи с магнитными бурями.

Радиолюбители, использующие эффект отражения ионосферы, лучше всех знают, насколько сильно влияет активность Солнца, и главный для них источник информации о том, возможна ли сегодня связь, — это магнитная буря, полярное сияние и вспышки на Солнце.

Беседовал Игорь Буккер

К публикации подготовила Марина Севастьянова

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен

Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.

Источник