Диапазон k индекса оценки состояния магнитного поля. Основные факторы космической погоды

Вы наверное обращали внимание на всевозможные баннеры и целые страницы на сайтах радиолюбительской тематики, содержащие разнообразные индексы и показатели текущей солнечной и геомагнитной активности. Вот они то нам и нужны для оценки условий прохождения радиоволн на ближайшее время. Несмотря на всё многообразие источников данных, одним из самых популярных являются баннеры, которые предоставляет Paul Herrman (N0NBH), причём совершенно бесплатно.

На его сайте можно выбрать любой из 21 доступных баннеров для размещения в удобном для вас месте, либо воспользоваться ресурсами, на которых эти баннеры уже установлены. В общей сложности они могут отображать до 24 параметров в зависимости от форм-фактора баннера. Ниже приводятся краткие сведения по каждому из параметров баннера. На разных баннерах обозначения одних и тех же параметров могут отличаться, поэтому в некоторых случаях приводится несколько вариантов.

Параметры солнечной активности

Индексы солнечной активности отражают уровень электромагнитного излучения и интенсивность потока частиц, источником которых является Солнце.
Интенсивность потока солнечного излучения (SFI)

SFI — это показатель интенсивности излучения на частоте 2800 МГц, генерируемого Солнцем. Эта величина не оказывает прямого влияния на прохождение радиоволн, но её значение гораздо легче измерить, а она хорошо коррелирует с уровнями солнечного ультрафиолетового и рентгеновского излучения.
Число солнечных пятен (SN)

SN — это не просто количество пятен на Солнце. Значение этой величины зависит от количества и размера пятен, а так же от характера их расположения на поверхости Солнца. Диапазон значений SN — от 0 до 250. Чем выше значение SN, тем выше интенсивность ультрафиолетового и рентгеновского излучения, которое повышает ионизацию Земной атмосферы и приводит к формированию в ней слоёв D, E и F. C ростом уровня ионизации ионосферы повышается и максимально применимая частота (MUF). Таким образом, увеличение значений SFI и SN свидетельствует об увеличении степени ионизации в слоях E и F, что в свою очередь оказывает положительное воздействие на условия прохождения радиоволн.

Интенсивность рентгеновского излучения (X-Ray)

Величина этого показателя зависит от интенсивности рентгеновского излучения, достигающего Земли. Значение параметра состоит из двух частей — буквы, отражающей класс активности излучения, и числа, показывающего мощность излучения в единицах Вт/м2. От интенсивности рентгеновского излучения зависит степень ионизации слоя D ионосферы. Обычно в дневное время слой D поглощает радиосигналы на низкочастотных КВ диапазонах (1.8 — 5 МГц) и значительно ослабляет сигналы в диапазоне частот 7-10 МГц. С ростом интенсивности рентгеновского излучения слой D расширяется и в экстремальных ситуациях может поглощать радиосигналы практически во всём КВ-диапазоне, затрудняя радиосвязь и иногда приводя к практически полному радиомолчанию, которое может продолжаться несколько часов.

Это значение отражает относительную интенсивность всего солнечного излучения в ультрафиолетовом диапазоне (длина волны 304 ангстрем). Ультрафиолетовое излучение оказывает значительное влияние на уровень ионизации ионосферного слоя F. Значение 304A коррелирует со значением SFI, поэтому его увеличение приводит к улучшению условий прохождения радиоволн отражением от слоя F.

Межпланетное магнитное поле (Bz)

Индекс Bz отражает силу и направление межпланетного магнитного поля. Положительное значение этого параметра означает, что направление межпланетного магнитного поля совпадает с направлением магнитного поля Земли, а отрицательное значение свидетельствует об ослаблении магнитного поля Земли и снижении его экранирующих эффектов, что в свою очередь усиливает воздействие заряженных частиц на земную атмосферу.

Солнечный ветер (Solar Wind/SW)

SW — это скорость заряженных частиц (км/ч), достигших поверхности Земли. Значение индекса может лежать в интервале от 0 до 2000. Типичное значение — около 400. Чем выше скорость частиц, тем большее давление испытывает ионосфера. При значениях SW, превышающих 500 км/ч, солнечный ветер может вызвать возмущение магнитного поля Земли, что в итоге приведёт к разрушению ионосферного слоя F, снижению уровню ионизации ионосферы и ухуджению условий прохождения на КВ-диапазонах.

Поток протонов (Ptn Flx/PF)

PF — это плотность протонов внутри магнитного поля Земли. Обычное значение не превышает 10. Протоны, вступившие во взаимодействие с магнитным полем Земли, перемещаются по его линиям в направлении полюсов, изменяя в этих зонах плотность ионосферы. При значениях плотности протонов свыше 10000 увеличивается затухание радиосигналов, проходящих через полярные зоны Земли, а при значениях свыше 100000 возможно полное отсутствие радиосвязи.

Поток электронов (Elc Flx/EF)

Этот параметр отражает интенсивность потока электронов внутри магнитного поля Земли. Ионосферный эффект от взаимодействия электронов с магнитным полем аналогичен потоку протонов на авроральных трассах при значениях EF, превышающих 1000.
Уровень шума (Sig Noise Lvl)

Это значение в единицах шкалы S-метра показывает уровень шумового сигнала, который возникает в результате взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли.

Параметры геомагнитной активности

Есть два аспекта, по которым информация о геомагнитной обстановке важна для оценки прохождения радиоволн. С одной стороны, с ростом возмущённости магнитного поля Земли разрушается ионосферный слой F, что негативно сказывается на прохождении коротких волн. С другой — возникают условия для аврорального прохождения на УКВ.

Индексы A и К (A-Ind/K-Ind)

Состояние магнитного поля Земли характеризуется индексами A и K. Увеличение значения индекса K свидетельствует о нарастающей его нестабильности. Значения K, превышающие 4 означают наличие магнитной бури. В качестве базовой величины для определения динамики изменения значений индекса K используется индекс A.
Аврора (Aurora/Aur Act)

Значение этого параметра является производной величиной от уровня мощности солнечной энергии, измеряемой в гигаваттах, которая достигает полярных областей Земли. Параметр может принимать значения в интервале от 1 до 10. Чем больше уровень солнечной энергии, тем сильнее ионизация слоя F ионосферы. Чем больше значение этого параметра, тем меньшую широту имеет граница авроральной шапки и тем выше вероятность возникновения полярных сияний. При высоких значениях параметра появляется возможность для проведения дальних радиосвязей на УКВ, но при этом полярные трассы на КВ частотах могут быть частично или полностью заблокированы.

Широта (Aur Lat)

Максимальная широта, на которой возможно авроральное прохождение.

Максимально применимая частота (MUF)

Значение максимально применимой частоты, измеренное в указанной метеорологической обсерватории (или обсерваториях, в зависимости от вида баннера), на приведённый момент времени (UTC).

Затухание на трассе Земля-Луна-Земла (EME Deg)

Этот параметр характеризует величину затухания в децибелах радиосигнала, отражённого от лунной поверхности на трассе Земля-Луна-Земля, и может принимать следующие значения: Very Poor (> 5.5 дБ), Poor (> 4 дБ), Fair (> 2.5 дБ), Good (> 1.5 дБ), Excellent (

Геомагнитная обстановка (Geomag Field)

Этот параметр характеризует текущую геомагнитную обстановку на основании значения индекса K. Его шкала условно разделена на 9 уровней от Inactive до Extreme Storm. При значениях Major, Severe и Extreme Storm прохождение на КВ диапазонах ухудшается вплоть до полного их закрытия, а вероятность возникновения аврорального прохождения увеличивается.

При отсутствии программы неплохой оценочный прогноз можно сделать самостоятельно. Очевидно, что большие значения индекса солнечного потока — это хорошо. Вообще говоря, чем интенсивнее поток, тем лучше будут условия прохождения на высокочастотных КВ диапазонах, включая диапазон 6 м. Однако, следует иметь ввиду так же и значения потока за предыдущие дни. Сохранение больших значений в течение нескольких дней обеспечит более высокую степень ионизации слоя F2 ионосферы. Обычно значения, превышающие 150, гарантируют хорошее прохождение на КВ. Высокие уровни геомагнитной активности обладают так же и неблагоприятным побочным эффектом, значительно снижающим МПЧ. Чем выше уровень геомагнитной активности согласно индексам Ap и Kp, тем ниже МПЧ. Фактические значения МПЧ зависят не только от силы магнитной бури, но также и от ее продолжительности.

Г Геомагнитная буря - возмущение геомагнитного поля длительностью от нескольких часов до нескольких суток. Геомагнитные бури являются одним из видов геомагнитной активности. Они вызываются поступлением в окрестности Земли возмущённых потоков солнечного ветра и их взаимодействием с магнитосферой Земли. Геомагнитные бури вызывают быстрые и сильные изменения в магнитном поле Земли, возникающие в периоды повышенной солнечной активности. Это явление является одним из важнейших элементов солнечно-земной физики и её практической части, обычно обозначаемой термином «Космическая погода».

В результате вспышек на Солнце в космическое пространство выбрасывается огромное количество вещества (в основном протонов и электронов), часть которого, двигаясь со скоростью 400–1000 км/с, за один – два дня достигает земной атмосферы. Магнитное поле Земли захватывает из космического пространства заряженные частицы. Слишком сильный поток частиц возмущает магнитное поле планеты, из-за чего быстро и сильно изменяются характеристики магнитного поля.

G-индекс - пятибалльная шкала силы магнитных бурь, которая была введена Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA) в ноябре 1999 года. G-индекс характеризует интенсивность геомагнитного шторма по воздействию вариаций магнитного поля Земли на людей, животных, электротехнику, связь, навигацию и т. д.

Магнитные бури также оказывают влияние на здоровье и самочувствие людей. Они опасны в первую очередь для тех, кто страдает артериальной гипертонией и гипотонией, болезнями сердца. Примерно 70% инфарктов, гипертонических кризов и инсультов происходит именно во время солнечных бурь.

Магнитные бури нередко сопровождаются головными болями, мигренями, учащенным сердцебиением, бессонницей, плохим самочувствием, пониженным жизненным тонусом, перепадами давления. Ученые связывают это с тем, что при колебаниях магнитного поля замедляется капиллярный кровоток и наступает кислородное голодание тканей.

Советский биофизик А.Л.Чижевский в своей монографии «Земное эхо солнечных бурь» проанализировал большой исторический материал и обнаружил корреляцию максимумов солнечной активности и массовых катаклизмов на Земле. Отсюда сделан вывод о влиянии 11-летнего цикла солнечной активности (периодического увеличения и уменьшения количества пятен на Солнце) на климатические и социальные процессы на Земле. Чижевский установил, что в период повышенной солнечной активности (большого количества пятен на Солнце) на Земле происходят войны, революции, стихийные бедствия, катастрофы, эпидемии, увеличивается интенсивность роста бактерий («эффект Чижевского - Вельховера»).

Kp-индекс, глобальный планетарный индекс геомагнитной активности. K-индекс представляет собой трехчасовой квазилогарифмический локальный индекс геомагнитной активности по отношению к кривой спокойного дня для данного местоположения. Kp-индекс измеряет отклонение самой нарушенной горизонтальной составляющей магнитного поля на стационарных станциях по всему миру по их собственным локальным K-индексам. Затем глобальный Kp-индекс определяется алгоритмом, который объединяет средние значения каждой станции. Kp-индекс колеблется от 0 до 9, где значение 0 означает отсутствие геомагнитной активности, а значение 9 означает экстремальный геомагнитный шторм.

График Kp-индекса на этом веб-сайте дает представление о текущих геомагнитных условиях, а также условия за прошедшие сутки и прогноз на ближайший час.

Предварительный Kp-индекс

Предварительный Kp-индекс является Kp-индексом из SWPC NOAA, который обновляется каждые 3 часа с оценкой измеренного Kp за последние 3 часа. Эти периоды: 00:00-03:00 UTC, 03:00-06:00 UTC и т. д. Предварительный Kp-индекс состоит из 10 значений и варьируется от 0 до 9 и представляет собой оценку наблюдаемого Kp-значения в течение определенного 3-часового периода. Таким образом, это не прогноз или индикатор текущих условий, он всегда показывает значение Kp, которое наблюдалось в течение определенного периода. На рисунке ниже показан график предварительного Kp-индекса с октября 2003 года с 3-дневным интенсивным геомагнитным штормом.

В приведенной ниже таблице показан предварительный Kp-индекс с его 10 значениями, которые представляют собой G-масштаб, определенное значение Kp-индекса, границу аврорального овала в локальной полуночи при определенном Kp-значении, описание авроральной активности для специфического Kp-индекса и частота возникновения определенного значения Kp-индекса в течение одного солнечного цикла.

Окончательный Kp-индекс

Окончательный Kp-индекс поступает из GFZ в Потсдаме, Германия, и обновляется два раза в месяц. Это официальные окончательные значения Kp для научных исследований и архивных целей. Окончательный Kp-индекс немного отличается от предварительного Kp-индекса. В отличие от предварительного Kp-индекса, окончательный Kp-индекс выражается в шкале третей и имеют 28 значений, предварительный Kp-индекс имеет только 10 значений.

Коэффициент вращения крыла

Модель Wing Kp USAF Weather Agency, выражена по третей шкале и имеет 28 предварительных значений. Она отображает наблюдаемый Kp и дает прогноз на следующий и ближайшие 4 часа. Для прогноза используются данные о солнечном ветре в режиме реального времени полученные Обсерваторией глубокого космоса (DSCOVR). На приведенном ниже рисунке показан пример графика Wing Kp-index, который имеется на нашем веб-сайте. Сплошная линия демонстрирует прогнозируемый Kp-индекс на 1 час вперед, а барами обозначен наблюдаемый Kp-индекс.

В приведенной ниже таблице показаны значения, которые могут принимать Kp-индекс и Wing Kp-индекс. Это 28 значений вместо 10 значений которые принимает предварительный Kp-индекс.

G-шкала

Для обозначения состояния наблюдаемой и предсказания геомагнитной активности NOAA использует пятиуровневую систему, называемую G-шкалой. Эта шкала используется для обозначения силы геомагнитного шторма. Эта шкала варьируется от G1 до G5, причем G1 является самым низким уровнем, а G5 - самым высоким. Условия отсутствия шторма обозначаются как G0, однако, это значение обычно не используется. Каждый G-уровень имеет, связанное с ним определенное значение Kp-индекса, от 5 - G1 до 9 - G5. G-шкала часто используется на этом сайте.

Какое значение Kp-индекса необходимо для появления вероятности наблюдения севернрго сияния с позиции моего местоположения?

В пределах области высоких широт, при Kp-индексе oт 4, появляется возможность наблюдения северного сияния. Для средних широт, необходим Kp-индекс не ниже 7. Для низких широт значения Kp-индекса 8 или 9 дают некоторую степень вероятности наблюдать севернре сияние. Мы сделали удобный список в котором ориентировочно указаны значения Kp-индекса необходимые для указанного в таблице местоположения в пределах досягаемости авроральных овалов.

Важно! Обратите внимание, что приведенные ниже местоположения дают некоторую степень вероятности наблюдения северного сияния для указанного значения Kp-индекса при максимально благоприятных для наблюдения локальных условиях. Что включает, но не ограничивается: хрошие местные погодные условия, отсутствие облаков, отсутствие лунного света и прямую видимость горизонта.

Прогноз и мониторинг магнитных бурь на месяц

Уровень геомагнитных бурь

На графике ниже представлен индекс геомагнитной возмущенности. Этот индекс определяет уровень магнитных бурь.

Чем он больше тем возмущения сильнее. График обновляется автоматически раз в 15 минут. Время указанно Московское

Состояние магнитного поля в зависимости от Кp индекса

K p < 2 - спокойное;
K p = 2, 3 - слабовозмущенное;
K p = 4 - возмущенное;
K p = 5, 6 - магнитная буря;
K p = 7, 8 - сильная магнитная буря;
K p = 9 - очень сильный геомагнитный шторм.

Магнитная буря это возмущение магнитного поля нашей планеты. Это природное явление обычно продолжаются от нескольких часов до суток и более.

Где сейчас видно полярное сияние?

Посмотреть на полярное сияние онлайн можно .

На изображении ниже, вы можете наблюдать выброс потоков радиации нашим Солнцем при вспышках. Своеобразный прогноз магнитных бурь. Земля обозначена желтой точкой, а время и дата указана в левом верхнем углу.

Состояние Солнечной атмосферы

Ниже предоставлена краткая информация по состоянию Солнечной атмосферы, магнитосферы Земли, а также прогноз магнитной активности на три дня для Москвы и Санкт-Петербурга.

На профессиональном сленге магнитными бурями называют одну из разновидностей геомагнитных проявлений. Природа данного явления тесно связана с активным взаимодействием магнитной сферы Земли с потоками солнечного ветра. Согласно статистике, около 68% населения нашей планеты ощущают на себе влияние указанных потоков, время от времени поступающих на Землю. Именно поэтому специалисты рекомендуют людям, особо чувствительным к изменениям в атмосфере, заранее узнавать, когда предвидятся магнитные бури, прогноз на месяц можно всегда увидеть на нашем сайте.

Магнитные бури: что это?

Если говорить простым языком, это реакция земного шара на вспышки, возникающие на поверхности Солнца. В результате этого происходят колебания, после чего Солнцем в атмосферу выбрасываются миллиарды заряженных частиц. Их подхватывает солнечный ветер, унося на огромной скорости. До поверхности Земли эти частицы могут долететь всего за несколько суток. Наша планета обладает уникальным электромагнитным полем, которое выполняет защитную функцию. Однако микрочастицы, которые в момент приближения к Земле расположены перпендикулярно относительно ее поверхности, способны проникать даже в глубокие слои земного шара. В результате данного процесса происходит реакция земного магнитного поля, которое за короткий период много раз меняет свои характеристики. Это явление и принято называть магнитной бурей.

Что такое метеозависимость? Если вы без видимых причин ощутили недомогание, не спешите к докторам, повремените час-другой. Возможно, вы стали заложником магнитной бури, обусловленной резкой переменой в погоде. Чтобы удостовериться в этом, изучите прогноз магнитных бурь на 3 дня. К погодным изменениям можно отнести перепад атмосферного давления, температуры и степени влажности воздуха, а также фона геомагнитного излучения. Что касается атмосферного давления, оно выступает основным фактором развития метеозависимости. Тех, кто особо не реагирует на изменения в погоде, называют метеостабильными. Это означает, что серьезных сбоев в работе внутренних органов и систем у этих «счастливчиков» не наблюдается. Их организм находится в отменной форме, с легкостью приспосабливаясь к резким атмосферным перепадам. Таким образом, зависимостью от метеорологических показателей являются определенные болезненные реакции организма.

Внимание! У вас есть возможность выяснить, предвидятся ли магнитные бури сегодня онлайн. Для этого воспользуйтесь графиком, который позволяет производить онлайн мониторинг погодных показателей, свидетельствующих о скором наступлении геомагнитной бури.

Магнитные бури прогноз на сегодня и завтра: онлайн мониторинг

• 0 - 1 балл - магнитной бури нет.
• 2 -3 балла - слабая магнитная буря, не влияет на самочувствие.
• 4 - 5 баллов - средняя магнитная буря, возможно легкое недомогание.
• 6 -7 баллов - сильная магнитная буря, метеозависимым людям стоит позаботиться о своем здоровье.
• 8 - 9 баллов - очень сильная магнитная буря: вероятны головные боли, тошнота, увеличенное артериальное давление.
• 10 баллов - экстремальная магнитная буря: лучше всего провести день дома, садиться за руль опасно.

Влияние магнитных бурь на самочувствие

Самыми типичными реакциями на изменение погоды являются головные боли и учащение пульса. Данные проявления могут сопровождаться и такими симптомами, как:

• повышение АД;
• головокружение;
• слабость во всем теле;
• тремор конечностей;
• бессонница;
• снижение активности;
• повышенная усталость.

Ощутить приближение геомагнитного шторма люди могут за несколько суток. Возникшее недомогание, помимо перечисленной симптоматики, объясняется и тем, что во время бури происходит сгущение крови. Это препятствует нормальному кислородному обмену в организме. Отсюда упадок сил, звон в ушах и головокружение.

Почему для метеозависимых людей важно отслеживать прогноз магнитных бурь? Людям, которые относятся к числу метеочувствительных, медики настоятельно советуют изучать расписание магнитных бурь на завтра. Конечно, идеальным вариантом станет отслеживание прогноза на несколько недель вперед, так как резкие изменения метеорологических параметров оказывают прямое влияние на функциональные возможности организма. Скачки артериального давления в сторону повышения считаются наиболее опасной реакцией на магнитные бури. Ведь такое состояние может стать причиной кровоизлияния в мозг. Тем, кто не страдает серьезными болезнями, переживать не стоит. В группу риска попадают люди с патологиями сердца, сосудов и органов дыхательной системы.

Как предотвратить наступление «погодного» недомогания? Профилактика возникновения недомогания в результате воздействия магнитных штормов очень важна. Накануне метеорологических «сюрпризов», с целью избежать проявлений метечувствительности или хотя бы ослабить их, нужно принять соответствующие медикаменты.

Какие ослабить влияние магнитных бурь на организм? На эти вопросы должен ответить ваш лечащий врач, знакомый с особенностями вашего организма. Важно! При назначении лекарственного средства специалист обязан учесть и клиническую картину, а также динамику ваших хронических заболеваний. Не принимайте какие-либо препараты, способные привести к значительным изменениям в работе организма, без предписаний профильного врача.