Геомагнитный индекс: Геомагнитное поле в Москве, геомагнитная обстановка Москва на 3 дня, Москва (город федерального значения), Россия.

Прогноз геомагнитной обстановки на неделю

Прогноз геомагнитной обстановки на неделю


04.02.2022 — 10.02.2022

        ОБЗОР СОСТОЯНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ ЗА 01 ФЕВРАЛЯ
      	И ПРОГНОЗ НА ПЕРИОД С 04 ФЕВРАЛЯ ПО 10 ФЕВРАЛЯ 2022 Г.

ИНТЕГРАЛЬНАЯ СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ - УМЕРЕННАЯ.
НА ВИДИМОМ ДИСКЕ СОЛНЦА НАБЛЮДАЛИСЬ ПЯТЬ ГРУПП ПЯТЕН:
2934 (S23W91), 2936 (N16W35), 2938 (N18W20), 2939 (S15E47), 2940 (N22E46)
И ФЛОККУЛ ГРУППЫ 2937 (S20W81).
ПЛОЩАДЬ ГРУППЫ 2934 УВЕЛИЧИЛАСЬ ДО 120 МДП, МАГНИТНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ ALPHA.
ПЛОЩАДЬ ГРУППЫ 2936 УМЕНЬШИЛАСЬ ДО 670 МДП, МАГНИТНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ BETA.
ПЛОЩАДЬ ГРУППЫ 2938 УВЕЛИЧИЛАСЬ ДО 20 МДП, МАГНИТНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ BETA.
ПЛОЩАДЬ ГРУППЫ 2939 УВЕЛИЧИЛАСЬ ДО 500 МДП, МАГНИТНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ BETA.
ПЛОЩАДЬ ГРУППЫ 2940 УВЕЛИЧИЛАСЬ ДО 410 МДП, МАГНИТНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ BETA.

        ВСПЫШЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ - НИЗКАЯ.
В РЕНТГЕНОВСКОМ ДИАПАЗОНЕ ЗАРЕГИСТРИРОВАНО: ТРИНАДЦАТЬ ВСПЫШЕК КЛАССА С И
ДВА ВСПЛЕСКА КЛАССА B. СРЕДИ НИХ:
ВСПЫШКА С8.6 В ГРУППЕ 2940, ВРЕМЯ МАКСИМУМА 10.
36 МСК, ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ 19 МИНУТ, КООРДИНАТЫ N29E56; ВСПЫШКА С6.5, ВРЕМЯ МАКСИМУМА 18.27 МСК, ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ 31 МИНУТА, КООРДИНАТЫ N14E53. В ОПТИЧЕСКОМ ДИАПАЗОНЕ ЗАРЕГИСТРИРОВАНО ДВЕ СУБВСПЫШКИ. ГЕОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ. ПО ДАННЫМ СРЕДНЕШИРОТНЫХ СТАНЦИЙ - ОЧЕНЬ СПОКОЙНОЕ. ПО ДАННЫМ ВЫСОКОШИРОТНЫХ СТАНЦИЙ - ОТ ОЧЕНЬ СПОКОЙНОГО ДО СПОКОЙНОГО С ОТДЕЛЬНЫМИ ПЕРИОДАМИ НЕУСТОЙЧИВОСТИ. ПОТОКИ ПРОТОНОВ РЕГИСТРИРОВАЛИСЬ НА УРОВНЕ ФОНОВЫХ ЗНАЧЕНИЙ. РАДИАЦИОННАЯ ОБСТАНОВКА НА ТРАССАХ ПИЛОТИРУЕМЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ - НЕВОЗМУЩЕННАЯ. РАДИАЦИОННАЯ ОБСТАНОВКА НА ТРАССАХ ПИЛОТИРУЕМЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ - НЕВОЗМУЩЕННАЯ. ИНТЕГРАЛЬНАЯ СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ ВОЗМОЖНО УМЕРЕННАЯ. ВСПЫШЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ НИЗКАЯ, ЕСТЬ ВЕРОЯТНОСТЬ ВСПЫШЕК КЛАССА М. ВОЗМУЩЕНИЯ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ РЕКУРРЕНТНОГО ХАРАКТЕРА ОЖИДАЮТСЯ 04-06 ФЕВРАЛЯ, ВОЗМОЖНЫ 08-09 ФЕВРАЛЯ.
Индексы состояния геомагнитного поля
ДатаAp Mos-индексХарактеристика
04. 02.202215Неустойчивое
05.02.202212Спокойное
06.02.202212Спокойное
07.02.20228Спокойное
08.02.202212Спокойное
09.02.202212Спокойное
10.02.20228Спокойное



Возмущенность магнитного поля в течение суток количественно характеризуется в Гелиогеофизической службе региональным индексом возмущенности Ap Моs. Ap Mos формируется как среднее из восьми трехчасовых значений ap Моs-индекса, получаемого как среднее из ak-индексов на каждой из среднеширотных магнитных обсерваторий Евразийского региона (Москва, Подкаменная Тунгуска, Магадан, Паратунка, Санкт-Петербург, Новосибирск, Шамбон, Вингст, Какиока).

Для каждой из обсерваторий вначале формируются трехчасовые квазилогарифмические К-индексы, которые отображают в условных единицах изменение магнитного поля от невозмущенного состояния (K=0) до наибольшего наблюдавшегося для данной станции возмущения (K=9). Для сохранения подобия изменений ak-индекса ходу магнитных возмущений в средних широтах, шкала преобразований K-индекса в ak такова, что на 50° дипольной широты ak — индекс приближенно равен половине амплитуды возмущенности наиболее возмущенного компонента магнитного поля, измеренной в нанотеслах:

 

K 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
ak 0 4 7 15 27 48 80 140 240 400

 

Степень возмущенности геомагнитного поля может быть оценена по Ap Mos-индексу по следующей таблице:

Значения Ap Mos 0 — 7 8 — 14 15 — 19 20 — 29 30 — 49 >= 50
Состояние
магнитного поля
очень
спокойное
спокойное неустойчивое слабо
возмущенное
умеренно
возмущенное

сильно
возмущенное

Cреднеширотные сияния на юге Восточной Сибири — ISTP SB RAS

Материал из ISTP SB RAS.

[править] Cреднеширотные сияния на юге Восточной Сибири во время больших геомагнитных бурь 29-31 октября и 20-21 ноября 2003 г.

Во время двух больших геомагнитных бурь 29-31 октября 2003 г. и 20-21 ноября 2003г. на юге Восточной Сибири (Геофизическая обсерватория ИСЗФ СО РАН, 520N, 1030 E) отмечались среднеширотные сияния. Согласно классификации NOAA (http://sec.noaa.gov/NOAAscales/index.html), по Кр индексу эти бури могут быть отнесены к классам G4 — G5 — экстремально большим.

Геомагнитной буре 29-31 октября 2003 предшествовали две мощные солнечные вспышки класса Х17.2 и Х10, относящие к наиболее мощным из зарегистрированных с 1976 г. По Dst индексу, который для среднеширотных сияний является определяющим, геомагнитная буря 20-21 ноября 2003 может быть отнесена к гигантским. Предварительное, минимальное значение Dst индекса согласно (http://swdcdb.kugi.kyoto-u.ac.jp/dstdir/dst1/q/Dstqthism.html) составило значение < — 429 нТл>. В отношении магнитной бури 20 ноября 2003 г.

, с минимальным значением Dst min = — 429 нТл, можно заметить, что в период 1957-2003 гг. только 4 магнитные бури (13 сентября 1957 г, 11 февраля 1958 г., 15-16 июля 1959 г. и 13-14 марта 1989 г.) имели сопоставимые или меньшие значения Dstmin. Геомагнитная буря 11 февраля 1958 г, которая сопровождалась знаменитым планетарным среднеширотным сиянием, имела минимальное значение Dst индекса < — 426 нТл>.

Предварительная оценка максимально зарегистрированных 20 ноября 2003 г. в Геофизической обсерватории интенсивностей эмиссий 558 и 630 нм дает значения ~ 11 кРл и ~ 19 кРл соответственно (см рис.1). Максимальные значения интенсивности эмиссии 630 нм 30 октября 2003 г. составили значения ~ 4.3 кРл. Это самые высокие значения интенсивностей этих эмиссий, зарегистрированных в Геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН за весь период оптических наблюдений в 1989 — 2003 гг. (см. таблицу 1).

Предварительный анализ полученных результатов наблюдения среднеширотного сияния 20 ноября 2003 г. , обсуждаемые возможные механизмы формирования среднеширотных сияний, статистика магнитных бурь по Dst индексу и особенности регистрируемого спектрального состава позволяют предположить, что среднеширотное сияние 20 ноября 2003 г. может быть отнесено к экстремально наблюдаемым как на широте геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН, так и в других широтно-долготных зонах. Вероятно, это сияние может дополнить список наиболее знаменитых сияний — Great aurora (http://magbase.rssi.ru/REFMAN/SPPHTEXT/great_aurora.html)

Поведение атмосферных эмиссий атомарного кислорода 558 и 630 нм во время среднеширотного сияния 20 ноября 2003 г. (Геофизическая обсерватория ИСЗФ СО РАН).

Таблица 1. Среднеширотные сияния, наблюдаемые в геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН во время больших геомагнитных бурь.

[править] Публикации по среднеширотным сияниям в регионе Восточной Сибири:

  1. А.В.Михалев. Некоторые особенности наблюдений среднеширотных сияний и возмущений эмиссий верхней атмосферы во время магнитных бурь в регионе Восточной Сибири. // Оптика атмосферы и океана. 2001, 14, N10, 970-973.
  2. Э.Л.Афраймович, Я.Ф.Яшкалиев, В.М.Аушев, А.Б.Белецкий, В.В.Водяников, Л.А.Леонович, О.С.Лесюта, А.В.Михалев, А.Ф.Яковец. Одновременные радиофизические и оптические измерения ионосферного отклика во время большой магнитной бури 6 апреля 2000 г. // Геомагнетизм и аэрономия. 2002. Т.42, N3, 383-393.
  3. К.И.Горелый, В.Д.Карачиев, И.Б.Иевенко,В.Н.Алексеев, А.В.Михалев, А.Б.Белецкий. Одновременные оптические наблюдения большой магнитной бури 31 марта 2001 г. в Москве, Восточной Сибири и Якутии. «Солнечно-земная физика»., 2002, вып. 2(115), 265-266.
  4. E.L.Afraimovich, Ya.F.Ashkaliev, V.M.Aushev, A.B.Beletsky, V.V.Vodyannikov, L.A.Leonovich, O.S.Lesyuta, A.V.Mikhalev, and A.F.Yakovets. Radio and optical observations of large-scale traveling ionospheric disturbances during a strong geomagnetic storm of 6-8 April 2000. // Journal of Atmospheric and solar- terrestrial physics. 2002, Vol.64, N18, pp. 1943-1955.
  5. A. V.Mikhalev. Night behavior of the 630 nm emission in mid-latitude auroras during strong magnetic storms. // Solar-Terrestrial Magnetic Activity and Space Environment. COSPAR Colloquia Series. 2002. Issue 14. P. 295-297.
  6. Дегтярев В.И., Михалев А.В. и Jiyao Xu. Вариации свечения ночного неба в Восточной Сибири в период магнитной бури 31 марта — 4 апреля 2001 г. // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т.16. N. 5-6. C.552-556.

Геомагнитная обстановка в Санкт-Петербурге — биометеорологический прогноз в Санкт-Петербурге (Ленинградская область)

Сегодня, 8 февраля

  • Индекс метеочувствительности
  • 2
  • Погодные условия могут повлиять на некоторых людей с повышенной метеочувствительностью.
  • Влияние низкого давления
  • 1
  • Существует вероятность неблагоприятного воздействия низкого давления на здоровье метеозависимых людей.
  • Геомагнитная обстановка
  • 1
  • Небольшая геомагнитная активность. Необходим контроль состояния здоровья людей с повышенной метеочувствительностью.

Завтра, 9 февраля

  • Индекс метеочувствительности
  • 4
  • Метеорологическая обстановка может вызвать резкое ухудшение самочувствия у метеочувствительных людей.
  • Влияние низкого давления
  • 1
  • Существует вероятность неблагоприятного воздействия низкого давления на здоровье метеозависимых людей.
  • Геомагнитная обстановка
  • 2
  • Средняя геомагнитная активность. Необходим контроль состояния здоровья метеозависимых людей.

Погода в крупных и ближайших городах

Сейчас07:34, 8 фев

+1°
Ощущается
-3°
Давление
748 мм рт. ст.
Влажность
98%
Ветер
2.0 м/с, С-З
Порывы ветра
4.0 м/с
Облачность
100%
Видимость
1 км.

Все данные

  • Восход: 08:56 Заход: 17:30
  • Долгота дня: 8 ч. 34 мин.
  • Фаза луны: растущий полумесяц
  • Подробнее

Обновлено 4 мин. назад &nbspРегион: Ленинградская область

Минимальная и максимальная
температура в мире сегодня

Россия
Верхоянск
день
-40°C
ночь
-47°C
ЮАР
Оудсхорн
день
+41°C
ночь
+19°C

Шкала геомагнитных бурь — Geomagnetic storms scale

Шкала геомагнитных бурь. Влияние на различные системы и здоровье человека

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»).

Геомагнитная обстановка в Санкт-Петербурге. Прогноз геомагнитной обстановки в Санкт-Петербурге на 3 дня (Санкт-Петербург г.)


Погода / Весь мир / Россия / Санкт-Петербург г. / Санкт-Петербург

01 ч. 36 м. назад на метеостанции (~ 21 км.) столбик термометра остановился на отметке +0.4 °C, было преимущественно пасмурно, штиль (0 м/с), атмосферное давление составило 749 мм.рт.ст., влажность воздуха 95 %, а горизонтальная видимость составляла 2 км. Дымка.

Магнитные бури в Санкт-Петербурге сегодня

Качественное состояние магнитного поля Земли
  • 1 Нет заметных геомагнитных возмущений
  • 2 Небольшое геомагнитное возмущение
  • 3 Слабая геомагнитная буря
  • 4 Малая геомагнитная буря
  • 5 Умеренная геомагнитная буря
  • 6 Сильная геомагнитная буря
  • 7 Жесткий геомагнитный шторм
  • 8 Экстремальный геомагнитный шторм

Геомагнитная обстановка в Санкт-Петербурге на 3 дня

  • 00:00
  • 03:00
  • 06:00
  • 09:00
  • 12:00
  • 15:00
  • 18:00
  • 21:00
  • 08февраля
  • 2
  • 2
  • 2
  • 1
  • 2
  • 1
  • 2
  • 1
  • 09февраля
  • 2
  • 2
  • 2
  • 1
  • 2
  • 1
  • 2
  • 2
  • 10февраля
  • 3
  • 4
  • 4
  • 4
  • 4
  • 4
  • 2
  • 2

Магнитные бури в Санкт-Петербурге за последние 30 дней

Время указано местное с учетом временной зоны в Санкт-Петербурге.

К-индекс — это квазилогарифмический индекс (увеличивается на единицу при увеличении возмущенности приблизительно в два раза), вычисляемый по данным конкретной обсерватории за трехчасовой интервал времени. Индекс был введен Дж. Бартельсом в 1938 г. и представляет собой значения от 0 до 9 для каждого трехчасового интервала (напр. 0-3, 3-6, 6-9 и т.д.). Значение индекса каждого интервала в Санкт-Петербурге приводится на его окончание (00:00,03:00,06:00 и т.д.).

Для вычисления индекса берется изменение магнитного поля за трехчасовой интервал, из него вычитается регулярная часть, определяемая по спокойным дням, и полученная величина по специальной Таблице переводится в К-индекс.

Kp индекс — это трехчасовой планетарный индекс, основанный на K индексе. Kp рассчитывается как среднее значение К индексов, определенных на 16 геомагнитых обсерваториях, расположенных между 44 и 60 градусами северной и южной широт.

Индекс геомагнитной активности

31. 10.2012

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 Кр-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 Ар-индекса соотносятся со значениями Кр-индекса и представляют собой усредненные показатели вариации магнитного поля. Индекс Ар выражается в целых числах от 0 до > 400. Например, интервалу Кр от 0о до 1+ соответствуют значения  Ар от 0 до 5, а Кр от 9- до 90 – 300 и > 400 соответственно. Для определения величины Ар-индекса  также существуетспециальная 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.

Рейтинг статьи: 42145 просмотров

Автор: Елена Берс



Измерения вариаций геомагнитного поля в диапазоне низких частот | Тягунов

Афанасьев Ю.В., Студенцов Н.В., Щелкин А.П. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки. Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1972. — 272 с. [Afanasyev Yu.V., Studentsov N.In. Shchelkin A.P. Magnetometric converters, devices, installations. L.: Energy. Leningrad branch, 1972. 272 p. (in Russian)].

Афанасьев Ю.В., Студенцов Н.В., Хорев В.Н. и др. Средства измерений параметров магнитного поля. Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979. 320 с. [Afanasyev Yu.V., Studentsov N.In., Horev V.N. et al. Means of measurement of magnetic field parameters. L.: Energy. Leningrad branch, 1979. 320 p. (in Russian)].

Поляков С.В., Резников Б.И., Щенников А.В.и др. Линейка индукционных датчиков магнитного поля для геофизических исследований // Сейсмические приборы. 2016. Т. 52. № 1. С. 5–27 [Poliakov S.V., Reznikov B.I., Shchennikov A.V. et al. The range of induction-coil magnetic field sensors for geophysical explorations // Seismic Instruments. 2017. V. 53. Iss. 1. P. 1–18. https://doi.org/10.3103/S0747923917010078].

Сокол-Кутыловский О.Л., Тягунов Д.С. Аппаратура для регистрации магнитного поля низких частот // Уральский геофизический вестник. 2007. № 4 (13). С. 69–73 [Sokol-Kutylovskii O.L., Tyagunov D.S. Apparatus for registering magnetic fields at low frequencies // Ural geophysical journal. 2007. № 4. V. 13. P. 69–73 (in Russian)].

Сокол-Кутыловский О. Л. О пороге чувствительности магнитомодуляционных датчиков // Уральский геофизический вестник. 2010. № 2 (17). С. 62–65 [Sokol-Kutylovskii O.L. On the threshold sensitivity magnetic modulation sensors // Ural geophysical journal. 2010. № 2. V. 17. P. 62–65 (in Russian)].

Сарвартинов А.И., Сокол-Кутыловский О.Л., Тягунов Д.С. Модернизация метода поиска электромагнитных аномалий по фазовому параметру // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2016. № 4ю Вып. 32. С. 124–128 [Sarvartinov A.I., Sokol-Kutylovskii O.L., Tyagunov D.S. Modernization of the method of the search for electromagnetic anomalies on the phase parameter // Vestnik KRAUNTS. Nauki o Zemle. 2016. № 4(32). P. 124–128 (in Russian)].

Тягунов Д.С., Сокол-Кутыловский О.Л. Спектр магнитного шума низких частот в крупном городе // Геоэкология. 2017. № 2. С. 38–46. https://doi.org/10.1134/S0869780318050083. [Tyagunov D.S. Low frequency magnetic noise spectrum in a large city // Geoecology. 2017. № 2. P. 38–46 (in Russian)].

Тягунов Д.С. Распределение техногенного магнитного шума низких частот по площади крупного промышленного города // Геофизические процессы и биосфера. 2017. Т. 16. № 4. С. 21–27. https://doi.org/10.21455/GPB2017.4-2 [Tyagunov D.S. Distribution of Manmade Low-Frequency Magnetic Noise in a Big Industrial City // Izvestiya atmospheric and oceanic physics. 2017. V. 54. Iss. 7. P. 700–704. https://doi.org/10.1134/S0001433818070162].

Тягунов Д.С. Распределение городского техногенного магнитного шума в зависимости от расстояния (на примере Екатеринбурга) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2018. № 1. Вып. 37. С. 84–91 [Tyagunov D.S. Distribution of urban man-made magnetic noise depending on the distance (on the example of Ekaterinburg) // Vestnik KRAUNTS. Nauki o Zemle. 2018. № 1(37). P. 84–91 (in Russian)].

Metronix. [Электронный ресурс], дата обращения 04.07.2019. Режим доступа: http://www.geo-metronix.de/mtxgeo/index.php/sensors-main [Metronix. [electronic resource], date of treatment 04. 07.2019. http://www.geo-metronix.de/mtxgeo/index.php/sensors-main].

Phoenix. [Электронный ресурс], дата обращения 04.07.2019. – Режим доступа: http://www.phoenix-geophysics.com/products/sensors/ [Phoenix. [electronic resource], date of treatment 04.07.2019. http://www.phoenix-geophysics.com/products/sensors/].

Геомагнитные индексы | СпрингерЛинк

‘) var buybox = document.querySelector(«[data-id=id_»+ метка времени +»]»).parentNode ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.вариант-покупки»)).forEach(initCollapsibles) функция initCollapsibles(подписка, индекс) { var toggle = подписка.querySelector(«.Цена-варианта-покупки») подписка.classList.remove(«расширенный») var form = подписка. querySelector(«.форма-варианта-покупки») если (форма) { вар formAction = form.getAttribute(«действие») form.setAttribute(«действие», formAction.replace(«/checkout», «/cart»)) document.querySelector(«#ecommerce-scripts»).addEventListener(«load», bindModal(form, formAction, timestamp, index), false) } var priceInfo = подписка.селектор запросов(«.Информация о цене») var PurchaseOption = toggle.parentElement если (переключить && форма && priceInfo) { toggle.setAttribute(«роль», «кнопка») toggle.setAttribute(«tabindex», «0») toggle.addEventListener («щелчок», функция (событие) { var expand = toggle.getAttribute(«aria-expanded») === «true» || ложный переключать. setAttribute(«расширенная ария», !расширенная) form.hidden = расширенный если (! расширено) { покупкаOption.classList.add(«расширенный») } еще { покупкаOption.classList.remove(«расширенный») } priceInfo.hidden = расширенный }, ложный) } } функция bindModal (форма, formAction, метка времени, индекс) { var weHasBrowserSupport = окно.выборка && Array.from функция возврата () { var Buybox = EcommScripts ? EcommScripts.Buybox : ноль var Modal = EcommScripts ? EcommScripts.Modal : ноль if (weHasBrowserSupport && Buybox && Modal) { var modalID = «ecomm-modal_» + метка времени + «_» + индекс var modal = новый модальный (modalID) модальный. domEl.addEventListener(«закрыть», закрыть) функция закрыть () { form.querySelector(«кнопка[тип=отправить]»).фокус() } форма.setAttribute( «действие», formAction.replace(«/checkout», «/cart?messageOnly=1») ) form.addEventListener( «Отправить», Буйбокс.перехват формы отправки ( Buybox.fetchFormAction(окно.fetch), Buybox.triggerModalAfterAddToCartSuccess(модальный), консоль.лог, ), ложный ) document. body.appendChild(modal.domEl) } } } функция initKeyControls() { документ.addEventListener(«keydown», функция (событие) { if (document.activeElement.classList.contains(«цена-варианта-покупки») && (event.code === «Пробел» || event.code === «Enter»)) { если (document.activeElement) { событие.preventDefault() документ.activeElement.click() } } }, ложный) } функция InitialStateOpen() { var buyboxWidth = buybox.смещениеШирина ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.опция покупки»)).forEach(функция (опция, индекс) { var toggle = option.querySelector(«. цена-варианта-покупки») var form = option.querySelector(«.форма-варианта-покупки») var priceInfo = option.querySelector(«.Информация о цене») если (buyboxWidth > 480) { переключить.щелчок() } еще { если (индекс === 0) { переключать.щелчок() } еще { toggle.setAttribute («ария-расширенная», «ложь») form.hidden = «скрытый» priceInfo.hidden = «скрытый» } } }) } начальное состояниеОткрыть() если (window.buyboxInitialized) вернуть window.buyboxInitialized = истина initKeyControls() })()

Международная служба геомагнитных индексов

ISGI — Международная служба геомагнитных индексов

Домой > Геомагнитные индексы > Геомагнитные индексы/события, одобренные IAGA > аа

Индекс
аа разрешение по времени : 3-часовой (UT) интервал
единица измерения : нТл
 
В наличии с 1868 года
 
Тип индекса K — производная планетарная передача
 
Назначение Для измерения амплитуды глобальной геомагнитной активности в течение 3-часовых интервалов, нормированной на геомагнитная широта ±50°. aa был введен для мониторинга геомагнитной активности в течение максимально длительного периода времени.
 
Сеть Состоит из 2 противоположных магнитных обсерваторий.
(см. список действующих и предыдущих aa магнитных обсерваторий)
 
Производная aa получен из индексов K , измеренных в двух противоположных обсерваториях.Индексы K преобразуются в амплитуды с использованием амплитуд среднего класса (K2aK), а затем усредняются с весовыми коэффициентами, учитывающими незначительные изменения в интенсивности геомагнитных возмущений между последовательными северной и южной аа -обсерваториями.
Обсерватория Северного полушария Обсерватория Южного полушария
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-… Хартленд 1,059 1980-… Канберра 1,084
 
Сотрудничающий институт ISGI EOST, Страсбург, Франция
 
Одобрено IAGA Бюллетень IAGA 37, 1975, с.128, разрешение 3
 
Связанные геомагнитные индексы
(приложены к загруженному файлу основного индекса)
Аа временное разрешение : интервал 1 день (UT)
единица измерения : линейная шкала в единицах нТл, полученная из восьми дневных средних значений aa значений
кПа временное разрешение : 3-часовой (UT) интервал
единица : квазилогарифмическая шкала как треть от K единиц (28 значений), полученных из aa с помощью таблицы преобразования (aa2Kpa)
CK24 временное разрешение : интервал 1 день (UT)
событие : самые спокойные дни за 24 часа со средним ( а. о. ) = а.о. < 13 нТл;
«C» указывает на действительно спокойный день C с ∑p < 4 или
«K» указывает на спокойный день K с ∑p ≥ 4
CK48 временное разрешение : интервал 1 день (UT)
событие : самые спокойные дни за 48 часов со средним ( а.о. ) < 13 нТл;
«C» указывает на действительно спокойный день C с ∑p < 6 или
«K» указывает на спокойный день K с ∑p ≥ 6
Каждое отдельное значение aa представлено весом p:
Диапазоны (нТл) р
аа ≤ 17 0
17 < aa ≤ 21 1
21 < aa ≤ 28 2
28 < aa ≤ 32 4
32 < аа 6
 
Исторические справки • Майо, П. N. (1971) — Une mesure planétaire d’activité magnétique basee sur deux observatoires antipodaux, Ann. Геофиз., 27, 67-70 .
• Mayaud, P. N. (1972) — Индексы aa : 100-летний ряд, характеризующий магнитную активность. Ж. Геофиз. рез., 77(34), 6870-6874, DOI: 10.1029/JA077i034p06870.
 
Лицензия

Индекс Dst AER | Атмосферные и экологические исследования Вериска

Правительственные агентства, операторы и разработчики спутников и других космических средств, а также операторы электросетей используют индекс времени возмущения (Dst) для анализа силы и продолжительности геомагнитных бурь.Dst — это мера уменьшения горизонтальной составляющей магнитного поля Земли вблизи магнитного экватора из-за увеличения магнитосферного кольцевого тока (см. FAQ ниже). Значения менее -50 нанотесла (нТл) указывают на высокую геомагнитную активность.

Исходный индекс Dst предоставлен Всемирным центром данных по геомагнетизму, Киото, Япония. Индекс составляется с почасовой частотой с использованием временного и пространственного усреднения с четырех станций наземных наблюдений в низких широтах. Kyoto Dst часто обновляется в течение нескольких часов после своего первоначального значения и иногда отключается на несколько часов или дней.

Желательно иметь в США альтернативы Kyoto Dst в режиме реального времени, особенно во время перерывов в его доступности, что является нашей мотивацией для космического базирования AER Dst. Аналогичный прокси Dst предоставляется Программой геомагнетизма Геологической службы США в виде наземной альтернативы Kyoto Dst с одноминутным разрешением. Университет Оулу, Финляндия, производит другую альтернативу в режиме реального времени, индекс Dcx, который улучшает Dst за счет поправки на широту отдельных станций и устранения сезонных изменений в спокойное время.

Образец участка Dst с категориями шторма

Следующий график содержит данные для супершторма на Хеллоуин 2003 года с диапазоном уровней активности, обозначенным заштрихованными областями. Различные исследователи могут определять альтернативные категории, но типичным порогом для исследований, связанных с влиянием геомагнитных бурь на электрические сети и спутники, является Dst менее -200 до -300 нТл, независимо от терминологии. Сравните поведение во время затишья в левой части графика с суперштормом справа и помните об этих диапазонах при просмотре текущих данных Dst.

Иллюстрация классификации геомагнитных бурь.

Данные представлены с днями месяца на горизонтальной оси (с 5 октября по 3 ноября в этом примере), а переход к новому месяцу обозначен на наших графиках темной вертикальной линией (между 31 и 1 здесь). Дополнительные примеры суперштормов см. в разделе часто задаваемых вопросов ниже.

AER Dst Real-Plots и файлы данных

Самые последние данные AER Dst показаны ниже.

  • В режиме реального времени 10 дней: Изображение (показано ниже)

10-дневный AER Dst с использованием самых последних пересечений магнитного экватора.

  • В режиме реального времени 30 дней: Изображение (показано ниже)

30-дневный AER Dst с использованием самых последних пересечений магнитного экватора.

Ежемесячные исторические графики со сравнениями по Киотскому протоколу

Нажмите здесь, чтобы получить доступ к графику за месяц и архиву данных.

Последнее ежемесячное сравнение AER и Kyoto Dst.

Часто задаваемые вопросы: Подробная информация о реализации Dst и AER

Что такое кольцевой ток и почему увеличение кольцевого тока приводит к отрицательным значениям Dst?

Кольцевой ток представляет собой ионный поток (в основном протонов), текущий в западном направлении в экваториальной плоскости на расстоянии около 3-5 земных радиусов.Из-за очевидных визуальных эффектов большинство людей, живущих в регионах со средними и высокими широтами, знакомы с тем фактом, что увеличение солнечной активности может усилить полярное сияние. Точно так же солнечные вспышки или выбросы корональной массы вводят дополнительные частицы в ионосферный кольцевой ток.

Рассмотрим типичную аналогию магнитного поля Земли со стержневым магнитом. Силовые линии магнита покидают его северный полюс (который находится недалеко от географического южного полюса), изгибаются вокруг экватора, а затем входят в его южный полюс (около географического севера).Если это кажется нелогичным, вспомните, что северный полюс компаса указывает на геомагнитный южный полюс, поэтому условное обозначение север/юг исходит от стрелки компаса, а не от самой Земли. Силовые линии внутреннего магнитного поля Земли, таким образом, указывают на север около экваториальной плоскости. Кольцевой ток также индуцирует собственное магнитное поле, как электромагнит в электродвигателе. Направление поля внутри кольца определяется «правилом правой руки»: представьте себе правую руку с ладонью, обращенной к земному шару, и пальцами, указывающими на запад, тогда большой палец указывает вниз или на юг против дипольного поля Земли. Затем величина полного поля уменьшается, когда ток в кольце увеличивается, и это то, что сообщается как индекс Dst.

Чем AER Dst отличается от Kyoto Dst и каковы некоторые из его преимуществ?

AER Dst основан на космических измерениях, поэтому, хотя он должен давать результаты, аналогичные Kyoto Dst, любые различия могут свидетельствовать о недавних изменениях в ионосфере, имеющих отношение к спутникам связи и навигации. Kyoto Dst определяется по измерениям наземного магнитометра, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы исключить локальные эффекты, связанные с токами заземления.AER Dst использует измерения магнитометра из Программы оборонных метеорологических спутников (DMSP), которые предоставляются в режиме, близком к реальному времени, в рамках соглашения о совместных исследованиях и разработках с Агентством погоды ВВС (AFWA).

В дополнение к проблеме размещения подходящих наблюдательных пунктов, равномерно распределенных по земному шару по долготе, существует еще одна проблема, которая диктует диапазон используемых широт для Kyoto Dst. Наземные измерения пытаются измерить изменение величины магнитного поля вблизи магнитного экватора, но они должны быть выбраны вдали от экватора (около ± 20-35°), чтобы избежать экваториального электроджета, узкой низковысотной полосы магнитного поля. текущий на восток ток, который присутствует около местного полудня (этот ионосферный ток не связан с магнитосферным кольцевым током).Станции, расположенные вблизи экватора, будут видеть наведенные поля от электроджета величиной ~60 нТл в полдень, но чтобы избежать этой проблемы, используя станции, расположенные вдали от экватора, тогда потребуется корректировка измерений для получения эквивалентных экваториальных показаний. Высота орбиты DMSP составляет ~ 840 км, что хорошо отделено от электроджета высотой 100-130 км, и они также находятся на солнечно-синхронных орбитах с большим наклонением, что означает, что их экваториальные проходы на север (вечер) и на юг (утро) происходят с постоянной скоростью. местное время.Поскольку эти пересечения постоянно происходят в нескольких часах от местного полудня, AER Dst может использовать фактические пересечения экватора, где изменение величины магнитного поля определяет индекс Dst.

Расчет изменения магнитного поля при повышенной магнитной активности требует метода определения его «нормального» состояния в относительно неактивные периоды. Базовый уровень Киотского Dst определяется измерениями, сделанными в статистически спокойные дни. Это приводит к последовательности корректировок от значений Dst «Quicklook» до «Предварительных» (задержка на несколько лет) и, в конечном итоге, «Окончательных» значений (примерно через восемь лет), поскольку дни затишья определяются задним числом.Космический Dst AER использует Международное геомагнитное эталонное поле (IGRF) в качестве базовой линии, вычисляя необработанное изменение величины на основе этой модели и применяя заранее определенную калибровку. Из-за этого подхода все данные, кроме самых последних, остаются неизменными (входящие значения могут изменить составное среднее в течение ~ 1 часа от самых последних данных в зависимости от порядка пересечения экватора спутниками, см. ниже).

Наконец, предварительные результаты показывают, что космический Dst AER часто демонстрирует опережающие характеристики по отношению к самым непосредственным значениям Kyoto Dst в реальном времени, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, представляют ли эти отдельные случаи истинное увеличение время предупреждения для пользователей индекса Dst.

Как калибровка применяется к необработанным данным?

В начале каждого месяца рассчитывается новый набор калибровок с использованием данных о спокойном времени за предыдущий трехмесячный период. Данные соответствуют долготе экваториальных пересечений (с использованием ряда Фурье с четырьмя членами синуса и косинуса). Постоянный член в подгонке выбирается в соответствии с базовыми линиями AER и Киотского протокола для набора калибровочных данных. Целью калибровки является учет различий в эволюции фактического магнитного поля спокойного времени и базовой линии модели IGRF.Для каждого спутника производятся две калибровки; по одному для каждого из северных и южных экваториальных пересечений.

Как рассчитывается Dst по данным пересечения экватора?

Калиброванные значения изменения магнитуды магнитного поля упорядочиваются в хронологическом порядке, и выполняется скользящее среднее значение для всех четырех текущих спутников DMSP. Это сглаживание приводит к составному значению Dst, аналогичному временному и пространственному усреднению, которое выполняется для Kyoto Dst. Из-за асимметрии кольцевого тока данные северного (вечернего) прохода обычно более отрицательны, чем данные южного (утреннего) прохода, поэтому необходимо учитывать оба направления для каждого спутника.Если один из проходов отсутствует, пересечение этого спутника в противоположном направлении исключается из текущей составной точки.

Каковы некоторые временные эффекты AER Dst?

Конечно, цель состоит в том, чтобы обеспечить результаты, максимально приближенные к реальному времени. В настоящее время AER Dst отстает примерно на 2 часа от реального времени по сравнению со значениями Kyoto Dst, которые доступны ежечасно, но часто обновляются через несколько часов после их первоначальной публикации. Несколько факторов влияют на синхронизацию данных и задержку между отдельными измерениями на борту спутников и обновлением составного значения на этом веб-сайте:

Программа запускается с получасовой частотой , обычно обрабатывая 1 или 2 отдельных файла орбиты, что приводит к 2 или 4 новым составным значениям за одно обновление.

Естественное разрешение данных определяется периодом обращения DMSP (~102 минуты с 2 пересечениями экватора на орбиту) и количеством текущих спутников DMSP (4): 102/(2×4) ≈ 12,75 минут.

Общая задержка определяется задержкой между реальным временем и отметкой времени самого последнего значения AER Dst. Время между бортовыми измерениями (включая тот факт, что последнее пересечение экватора может быть целых полчаса с момента окончания файла) и получением файла данных из AFWA приближается к одному часу.Усреднение составных значений также усредняет время пересечений, что создает составную отметку времени Dst примерно на 1/2 периода раньше, чем самое последнее обработанное экваториальное пересечение. Наконец, время приема файлов в пределах получасового интервала между запусками программы фактически является случайным. Все эти проблемы способствуют задержке примерно на 2 часа по сравнению с реальным временем.

Обратите внимание, что изображения и текстовые файлы, предоставленные здесь, помечены самым последним пересечением экватора в универсальном времени (UT), а не усредненной отметкой времени соответствующего составного Dst.

Как программа работает с данными из периодов повышенной солнечной активности?

Текущий формат файлов данных DMSP восходит к середине 2001 года, что обеспечивает относительно легкий доступ к измерениям магнитометра, относящимся к самому последнему максимуму солнечной активности. Космическая программа AER была запущена на основе данных о шести наиболее геомагнитно активных бурях из этого диапазона. Чтобы просмотреть графики, сравнивающие AER и Kyoto Dst для этих штормов, щелкните здесь.

Благодарности

Новая прокси-программа AER Dst основана на более ранних кодах AER, которые рассчитывали данные для отдельных пересечений магнитного экватора спутника DMSP, но не выполняли составное усреднение для лучшего сравнения с усреднением Kyoto Dst наземной станцией.Этот код, в свою очередь, был основан на работе Ф. Дж. Рича.

Алгоритм калибровки данных AER Dst использует более старые значения Kyoto Dst для определения периодов геомагнитного затишья. Этот метод и продольная зависимость калибровки следуют предписанию W. J. Burke et al.

SuperMAG: магнитные индексы

Правила дорожного движения

SuperMAG стал возможен благодаря щедрому вкладу данных многочисленных сотрудников.Для обеспечения их дальнейшего эксплуатации пользователь должен следовать приведенным ниже правилам дорожного движения. Данные, графики или продукты производных данных предоставляются в ограничения «добросовестного использования» и не могут быть перераспределены. Свяжитесь с PI отдельного прибора и SuperMAG PI. для запросов, которые противоречат этим ограничениям.

Пользователю предлагается подтвердить отдельных соавторов и SuperMAG, когда исходные данные, производные данные, фильмы, или информационные продукты используются в публикациях и/или презентациях.

При использовании данных

Во всех случаях:

  • Включите подтверждение, как указано на веб-сайте SuperMAG.
  • Включите ссылки на технические документы для используемых станций (см. список ниже).
  • Включить ссылку на SuperMAG: Gjerloev, J.W. (2012), Метод обработки данных SuperMAG, J. Geophys. Рез., 117, A09213, doi: 10.1029/2012JA017683.

В случаях, когда только несколько станций играют ключевую роль и их данные являются центральными для научного заключения статьи:

  • Предложение о соавторстве с PI (или PI) этих станций и ссылка на соответствующий документ (см. список ниже).
При использовании индексов
  • Включите текст: «Мы благодарим сотрудников SuperMAG (https://supermag.jhuapl.edu/info/?page=acknowledgement)».
  • Включите соответствующие ссылки на используемые индексы (см. список ниже).
  • Включить ссылку на SuperMAG: Gjerloev, J.W. (2012), Метод обработки данных SuperMAG, J. Geophys. Рез., 117, A09213, doi: 10.1029/2012JA017683.
При использовании списков суббури
  • Если список начала суббури занимает центральное место в вашем исследовании, пожалуйста, предложите соавторство авторам метода, который вы используете.
  • При использовании списков суббури включите подтверждение нашел здесь.
  • Включите соответствующую ссылку (см. список ниже)
  • Подробнее см. https://supermag.jhuapl.edu/substorms.
При использовании OMNI При использовании визуализации При использовании данных INTERMAGNET

Каталожные номера

Соавтор ЭММА

Лихтенбергер Дж., М. Клилверд, Б. Хейлиг, М. Велланте, Дж. Маннинен, К. Роджер, А. Кольер, А.Йоргенсен, Й. Реда, Р. Хольцворт и Р. Фридель (2013), Плазмосфера во время явления космической погоды: первые результаты проекта PLASMON, J. Space Weather Space Clim., 3, A23 (www.swsc-journal.org/articles/swsc/pdf/2013/01/swsc120062.pdf).

Сеть сотрудников IMAGE

Тансканен, Э.И. (2009), Комплексный высокопроизводительный анализ суббурь, наблюдаемых сетью магнитометров IMAGE: 1993–2003 годы осмотра, 114, A05204, doi: 10.1029/2008JA013682.

Сотрудник MACCS

Энгебретсон, М. J., WJ Hughes, JL Alford, E. Zesta, LJ Cahill, Jr., RL Arnoldy и GD Reeves (1995), Массив магнитометров для изучения бугров и расщелин, наблюдения за пространственной протяженностью широкополосных УНЧ магнитных пульсаций в буграх/щелях широт, Ж. Геофиз. Рез., 100, 19371-19386, doi:10.1029/95JA00768.

Сеть сотрудников McMAC

Чи, П. Дж., М. Дж. Энгебретсон, М. Б. Молдвин, К. Т. Рассел, И. Р. Манн, М. Р. Хейрстон, М. Рено, Дж. Гольдштейн, Л. И. Винклер, Дж. Л. Крус-Абейро, Д.-ЧАС. Ли, К. Юмото, Р. Далримпл, Б. Чен и Дж. П. Гибсон (2013), Зондирование плазмосферы Магнитометры магнитосейсмической цепи среднего континента, J. ​​Geophys. Рез. Космическая физика, 118, doi: 10.1002/jgra.50274.

Коллаборатор MAGDAS / Цепь 210

Юмото, К,. и CPMN Group (2001), Характеристики магнитных пульсаций Pi 2, наблюдаемых на станциях CPMN: Обзор результатов STEP, Earth Planets Space, 53, 981-992.

Соавтор CARISMA

Манн, И.Р. и др. (2008), Модернизированный массив магнитометров CARISMA в эпоху THEMIS, Space Sci. Откр., 141, 413–451, doi: 10.1007/s11214-008-9457-6.

Соавтор AALPIP

Clauer, C.R., et al. (2014), Автономная адаптивная маломощная инструментальная платформа (AAL-PIP) для удаленных высокоширотных геокосмических данных. коллекция, Geosci. Инструм. Methods Data Syst., 3, 211–227, doi:10.5194/gi-3-211-2014

Соавтор INTERMAGNET

Лав, Дж. Дж., Чуллиат, А., (2013), Международная сеть магнитных обсерваторий, Eos, 94(42), 373-374, doi:10.1002/2013ЭО420001

СуперМАГ

Гьерлоев, Дж. В. (2012), Метод обработки данных SuperMAG, J. Geophys. Рез., 117, A09213, doi:10.1029/2012JA017683.

Индексы СМЛ, СМУ, СМЭ

Ньюэлл, П. Т., и Дж. В. Гьерлоев (2011), Оценка индексов авроральных электроструй SuperMAG как индикаторов суббурь и мощность полярных сияний, J. Geophys. Рез., 116, A12211, doi: 10.1029/2011JA016779.

Индексы СМЛ с , СМЛ д , СМУ с , СМУ д

Гьерлоев Дж. В., Хоффман Р.А., Отани С., Вейган Дж. и Барнс Р. Реакция индексов аврорального электроджета на резкое Southward IMF Turnings (2010), Annales Geophysicae, 28, 1167–1182.

Индексы SME-LT, SMU-LT, SML-LT

Newell, P.T., and J.W. Gjerloev (2014), Местные геомагнитные индексы и предсказание мощности полярных сияний, J. Geophys. Рез. Космическая физика, 119, doi: 10.1002/2014JA020524.

Индексы SMR, SMR-LT

Ньюэлл, П. Т. и Дж. В. Гьерлоев (2012), Индексы частичного кольцевого тока на основе SuperMAG, J.Геофиз. Рез., 117, doi: 10.1029/2012JA017586.

Список суббурь

Форсайт, К., Рэй, И. Дж., Коксон, Дж. К., Фриман, М. П., Джекман, К. М., Гьерлоев, Дж., и Фазакерли, А. Н. (2015), Новый методика определения начала и фазы суббури по индексам электроджета (SOPHIE), J. Geophys. Рез. Космическая физика, 120, 10 592– 10 606, дои: 10.1002/2015JA021343.

Фрей, Х. У., Менде, С. Б., Ангелопулос, В., и Донован, Э. Ф. (2004), Наблюдения за началом суббури с помощью IMAGE-FUV, Дж. Геофиз. Рез., 109, A10304, doi:10.1029/2004JA010607.

Гьерлоев, Дж. В. (2012), Метод обработки данных SuperMAG, J. Geophys. Рез., 117, А09213, дои: 10.1029/2012JA017683.

Liou, K. (2010), Наблюдение с помощью полярного ультрафиолетового тепловизора за распадом полярных сияний, J. Geophys. Рез., 115, A12219, дои: 10.1029/2010JA015578.

Ньюэлл, П. Т., и Дж. В. Гьерлоев (2011), Оценка индексов авроральных электроструй SuperMAG как индикаторов суббурь и мощность полярных сияний, J. Geophys.Рез., 116, A12211, doi: 10.1029/2011JA016779.

Ньюэлл, П. Т. и Дж. В. Гьерлоев (2011), Масштабы характеристик суббури и магнитосферы, полученные на основе полярных сияний SuperMAG. электроджетные индексы // Журн. геофиз. Рез., 116, A12232, doi: 10.1029/2011JA016936.

Отани, С., и Дж. Гьерлоев, Является ли клин суббуревого течения ансамблем клиньев?: Повторное посещение положительных заливов средних широт, принято, J. Geophys. Рез, 2020.

О расчете местного оперативного геомагнитного индекса К

Аннотация

Существует постоянная потребность в услугах, которые могут обеспечить оценку (глобальной и локальной) геомагнитной активности в режиме реального времени и определены как важные для разведочной геофизики, радиосвязи и методов точного определения местоположения/навигации, исследований и моделирования космической погоды и т. д. .Такие услуги в значительной степени зависят от сведения наблюдений за солнечными, геомагнитными и ионосферными данными для получения индексов активности, одним из наиболее широко используемых является индекс К. K-индекс представляет собой квазилогарифмический индекс, характеризующий 3-часовой диапазон нестационарной магнитной активности по сравнению с обычной активностью «спокойных дней» для одного места. Производный «планетарный» индекс (Kp), средний стандартизированный K-индекс от нескольких глобально распределенных станций, обеспечивает удобную меру глобальной геомагнитной активности.Расчет индексов K/Kp с помощью компьютера стал важным шагом на пути к повышению эффективности и снижению затрат. В настоящее время автоматизированный сбор данных, обработка и создание индекса в режиме реального времени являются обязательными для любого надежного сервиса. Однако Kp может быть недостаточно точным при мониторинге возмущений меньшего масштаба, поэтому лучшим выбором может считаться локальный K-индекс (полученный от ближайшей магнитной станции/станций). Более того, 3-часовой масштаб времени намного больше более короткого характерного времени локализованных ионосферных явлений, представляющих для нас особый интерес.Будет представлен наш опыт разработки новой системы прогнозирования текущей погоды для локального оперативного расчета геомагнитного индекса K (K-LOGIC). Система основана на полностью автоматизированной компьютерной процедуре сбора данных цифровой магнитограммы в режиме реального времени, скрининга набора данных и удаления выбросов, установления солнечной регулярной (Sr) вариации геомагнитного поля, расчета K-индекса и выдачи предупреждения, если указывается штормовая активность. Это управляемая временем (а не управляемая событиями) система, выдающая в качестве регулярных выходных данных (временное разрешение установлено на 1 час) значение K, оценочный флаг качества и, в конечном итоге, предупреждение.Регулярная вариация поля определяется по часовым медианам значений горизонтальных составляющих, полученных в последние магнитоспокойные дни. Эти значения Sr вычитаются из соответствующих мгновенных значений измерений (за последние 3 часа) для определения диапазонов компонентов (максимум минус минимум). Наконец, больший из двух диапазонов горизонтальных компонентов используется для определения значения K, относящегося к таблице классов пределов диапазона для конкретной обсерватории. Очень важной особенностью системы Knowcast является строгий контроль ввода и обработки данных, что позволяет немедленно оценить качество выходных данных.Ключевая концепция реализованной процедуры контроля качества (КК) основана на том факте, что полный и достоверный набор данных обеспечивает идеальную платформу для надежного, наиболее близкого к определенному индекса. В этом смысле любой пробел или выброс в наборе данных может снизить качество производимого результата. Матрица контроля качества учитывает как общую длину пробелов в данных (чем короче пробелы или их отсутствие — тем лучше), так и время, прошедшее с последних пробелов/выбросов (чем дальше в прошлом — тем лучше). В результате каждому значению прогноза текущей погоды K присваивается флаг QC.Описанный выше контроль имеет решающее значение для работы системы прогноза текущей погоды, поскольку помогает свести к минимуму существующую возможность пропуска события или выдачи ложного предупреждения. Работоспособность, точность и прецизионность системы K-LOGIC были проверены мгновенными измерениями последних лет. Статистическое сравнение прогнозируемых и определенных значений индекса показывает, что средняя среднеквадратическая ошибка меньше 1 К ед. В настоящее время система работает в геофизическом центре RMI в Дурбе (50.1Н, 4,6Е).

Эмпирическое моделирование геомагнитных индексов грозового времени: сравнение локального K и глобального Kp индексов | Земля, планеты и космос

Наборы данных

Геомагнитные
K и K p индексы

Геомагнитный K индекс – квазилогарифмический локальный индекс геомагнитной активности. Индекс K количественно определяет возмущения в H-компоненте магнитного поля Земли с целым числом в диапазоне от 0 до 9, где 1 указывает на спокойные условия, а 5 или более указывают на бурю.Индекс K получен из максимальных колебаний компонента H, наблюдаемых на магнитометре в течение 3-часового интервала. Наземные станции (магнитометры) по всему миру отслеживают геомагнитную активность, обеспечивая локальный логарифмический индекс K . Существует тесная связь между локальным индексом K и глобальным индексом Kp . Индекс Kp планетарного масштаба (Menvielle and Berthelier, 1991) получен из среднего дробного индекса K в 13 субавроральных обсерваториях.Индекс Kp основан в основном на данных магнитных обсерваторий средних широт, и его значения генерируются с временным разрешением 3 часа. Этот индекс представляет собой квазилогарифмическую меру диапазона помех, также имеющих значения от 0 (очень тихо) до 9 (сильно беспокоит). В то время как K является мерой локального магнитного возмущения, индекс Kp является хорошей мерой глобальной магнитной активности (Prölss 2004).

В этой статье основное внимание уделяется предсказуемости индекса времени бури K , зарегистрированного в Магнитной обсерватории Хермануса (34° 25.5 ю.ш.; 19° 13,5 в.д.) в Южной Африке. Обсерватория является частью Южноафриканского национального космического агентства (SANSA) в Херманусе, а также является активным участником всемирной сети магнитных обсерваторий (INTERMAGNET), отслеживающих и моделирующих изменения магнитного поля Земли. Индекс K представляет собой меру отклика местной геомагнитной активности на солнечные и связанные с ними возмущения СВ (http://spaceweather.sansa.org.za/). На рисунке 1 показана сильная магнитная буря с 3 по 5 августа 2010 г. ( K =6, зарегистрированная в Херманусе) после выброса корональной массы с Солнца 1 августа 2010 г. в 13:42 UT.

Рисунок 1

Hermanus K Индекс реакции на солнечные бури. На этом рисунке показан уровень индекса K , зарегистрированный в Магнитной обсерватории Хермануса во время сильной магнитной бури с 3 по 5 августа 2010 г. Эта буря последовала за выбросом коронального выброса на Солнце 1 августа 2010 г.

Входные параметры солнечного ветра

Геомагнитный возмущения тесно связаны с флуктуациями ММП как по величине, так и по направлению (Schwenn et al.2005). Взаимосвязь между долговременным южным ММП B z Компонента и магнитное поле Земли обеспечивают перенос энергии СВ в магнитосферу Земли (Gonzalez et al., 1994). Несколько исследований, включая недавнюю работу Kissinger et al. (2011) указали на роль скорости СВ в генерации магнитных бурь. Действительно, устойчивая и повышенная скорость СВ и на юг и на север IMF B z Компоненты обычно связаны с межпланетными толчками и выбросами, которые, как известно, являются важными причинами штормов (Gosling et al. 1990). С другой стороны, повышенная плотность числа SW N также является важным параметром, который часто влияет на силу шторма (Крукер, 2000). Увеличение плотности СВ может вызвать сжатие дневной магнитопаузы, что приводит к увеличению тока магнитопаузы, продольных токов и поперечных токов хвоста. Многие документы, напр. Ван и др. (2003) и Xie et al. (2008) описали связь между высоким динамическим давлением СВ и геомагнитными бурями. Ранее были установлены корреляции между индексом Kp и различными параметрами СВ (т.г., Папиташвили и др. 2000). На рис. 2 показана корреляция между различными параметрами СВ и индексом Hermanus (Her) K . Из рисунка видно, что IMF B z больше коррелирует с индексом K , чем любой другой параметр ПО.

Рисунок 2

Связь изменчивости индекса K с различными параметрами солнечного ветра. На этом рисунке объединены графики рассеяния, показывающие корреляцию между различными параметрами солнечного ветра и K .

Для модели, описанной в этой статье, в качестве входных параметров использовались скорость SW V , IMF B t и В z компонентов, а также плотность частиц СВ N . B Z Используемый здесь номер относится к геоцентрической солнечной магнитосферной (GSM) системе, поскольку он максимально коррелирует с геомагнитной активностью (Кивелсон и Рассел, 1995).На рис. 3 показаны возмущения параметров СВ и связанный с ними геомагнитный отклик, измеренные по локальному индексу K и глобальному индексу Kp в период бури. На рисунке хорошо видно, как более высокие значения магнитных индексов напрямую связаны с резкими изменениями параметров СВ. Рисунок 3 На этом рисунке показаны возмущения параметров СВ и связанного с ними геомагнитного отклика, измеренные локальным индексом K и глобальным индексом Kp в период бури. На рисунке синими пунктирными линиями показана изменчивость B z , V и соответствующий геомагнитный отклик Kp . Изменчивость N p , B z Параметры и соответствующий отклик K представлены сплошными линиями.

Модель разработана с использованием почасовых параметров КВ и ММП ОМНИ-2 [ B t , б з , V и N ] данные как для обучения сети, так и для тестовых наборов. Эти данные получены с различных космических аппаратов и предоставлены Национальным центром данных по космическим наукам, доступным в Интернете на его веб-сайте OMNIWEB http://omniweb.gsfc.nasa.gov/html. Используемые данные индекса Kp предоставлены Национальным центром геофизических данных (NGDC), а также доступны в Интернете на веб-сайте ftp://ftp. ngdc.noaa.gov/STP/GEOMANGETIC_DATA/.

Введение в методы прогнозирования нейронных сетей

Нейронная сеть представляет собой систему обработки информации, состоящую из большого количества простых обрабатывающих элементов, называемых нейронами . НС характеризуются (1) паттерном связи между нейронами, (2) методом определения весов связей (обучение или алгоритм обучения) и (3) функцией активации (Fausett 1994). Для моделей NN, используемых для прогнозов, определены три типа нейронов (или единиц): (i) входные единицы, которые настроены для представления значений во временном ряду, (ii) выходные единицы, которые хранят выходные значения, соответствующие заданный набор входных значений и производят результаты обработки NN и (iii) скрытые блоки, которые сохраняют внутреннее представление отображения.

Единицы в слоях связаны весами, которые хранят информацию о сети и определяют влияние каждого входа на каждый выход. Веса корректируются в процессе обучения, который включает сравнение расчетов сети с входными и выходными данными для известных случаев. Процесс корректировки весов известен как обучение сети. Во время обучения определяются веса, чтобы сеть правильно соотносила входные данные с желаемыми выходными данными. Следовательно, сеть учится предсказывать результаты на основе опыта, а не на основе причинно-следственных связей (Macpherson et al.1995).

Уникальная особенность нейронных сетей заключается в их способности не только изучать обучающие данные, но и обобщать, предсказывая невидимые закономерности в границах, заданных обучающей выборкой. В общем, решение нелинейной задачи с помощью метода NN требует (1) выбора удобной сетевой архитектуры, (2) выбора большой базы данных пар вход-выход (шаблонов), которая содержит достаточную историческую информацию о временных рядах, и (3) обучение сети связывать входы с соответствующими выходами.Было предложено несколько доступных алгоритмов обучения НС (Bishop, 1995; Fausett, 1994; Haykin, 1994), включая нейронную сеть с прямой связью (FFNN) и нейронную сеть Элмана. Для разработки модели предсказания локального K и глобального индекса использовался алгоритм нейронной сети Элмана. Elman NN (Elman 1990) — это тип сети, принадлежащий к классу рекуррентных NN, обычно известных как рекуррентная сеть Элмана (ERN). Он состоит из входного слоя, скрытого слоя и выходного слоя. Он также имеет дополнительный контекстный уровень, который всегда сохраняет выходные данные скрытого уровня и передает эту информацию в следующей итерации.Таким образом, нейроны контекста формируют своего рода кратковременную память, очень полезную для улучшения предсказания последовательностей. Это означает, что состояние всей сети в данный момент времени зависит от совокупности предыдущих состояний, а также от текущих входных данных (Pallocchia et al. 2006). Упрощенное математическое описание ERN можно найти в различной литературе, включая недавнюю статью (Cai et al. 2010).

Разработка модели NN

Наборы данных для обучения и тестирования состоят из периодов штормов, выбранных в рамках SC 23 [1996-2006].База данных была построена на основе штормовых событий с K p К ≥5. Каждый штормовой период определялся как имеющий K ≥5 ( K p ) по крайней мере один раз, каждому из которых предшествует и за которым следует период спокойного магнитного поля продолжительностью не менее 12 часов. Данные о спокойном времени включали вариации от одного штормового события к другому, поскольку это зависело от поведения шторма. Тем не менее, для каждого штормового события было по крайней мере сутки (восемь точек данных) K p K ≤5 включены до и после грозового времени.На основе этого критерия обучающая база данных (с 1996 по 2003 и 2006 годы) состояла из 4930 точек данных. Выбранные периоды штормов в 2004 и 2005 годах (688 точек данных) были исключены из процесса обучения и использовались для проверки работы модели. Обратите внимание, что как наблюдаемые, так и прогнозируемые локальные K и глобальные K p Индексы представляют собой трехчасовые индексы. Таким образом, входная строка (шаблон) состоит из четырех значений параметра SW ( V , B t , B z , N ), каждое из которых является средним из трех предыдущих часовых значений. ценности.На рис. 4 схематично показана архитектура сети, используемая в этом исследовании. Значения m были равны 5 и 6 (указывая на то, что в скрытом слое было пять и шесть скрытых узлов) для индексных моделей K и Kp соответственно. На выходе NN за три часа K ( K p ) индекс. В процессе обучения систематически определялось оптимальное количество скрытых узлов путем варьирования количества скрытых узлов.В начале процесса обучения веса выбираются случайным образом для ERN как на входном, так и на контекстном уровнях. Обучение проводится итеративно, и отслеживаются среднеквадратические ошибки для шаблонов обучения и тестирования. Пока ошибка в шаблоне тестирования уменьшалась, процесс обучения продолжался и прекращался только тогда, когда ошибка начинала увеличиваться, поскольку в этот момент считается, что сеть достигла сходимости/обобщения. Среднеквадратичное значение (RMSE) и коэффициент корреляции (CC) были статистическими мерами, используемыми для характеристики предсказания модели.Сеть с оптимальной производительностью была достигнута при конфигурациях структуры NN 4:5:1 для индекса K и 4:6:1 для индекса Kp . Числа в конфигурации 4:5:1 обозначают входные, скрытые и выходные узлы соответственно. В таблице 1 показаны различные опробованные сетевые конфигурации и соответствующие RMSE или CC.

Рисунок 4

Использована рекуррентная нейронная сеть Элмана (ERN). Значения m были равны 5 и 6 (указывая на то, что в скрытом слое было пять и шесть скрытых узлов) для моделей индекса K и Kp соответственно.

Таблица 1 Исследованы различные конфигурации NN с соответствующей производительностью прогнозирования Объяснение индекса

KP — см.

Aurora

Открыть полноэкранную карту


Kp-индекс – это шкала, используемая для характеристики величины геомагнитных возмущений. Геомагнитная буря начинается в Kp5, после чего также используется шкала G.

Пример карты NOAA, показывающей шторм Kp8
  • Kp0 = Тихий
  • Кр1 = Тихий
  • Кр2 = Тихий
  • Кр3 = Неустроенный
  • Кр4 = активен
  • Kp5 = Небольшой шторм (G1)
  • Kp6 = Умеренный шторм (G2)
  • Kp7 = Сильный шторм (G3)
  • Kp8 = Сильный шторм (G4)
  • Kp9 = Экстремальный шторм (G5)

Магнитометры измеряют силу магнитного поля Земли для определения К-индекса, привязанного к конкретной станции.Kp-индекс рассчитывается путем объединения данных нескольких магнитных обсерваторий по всему миру для определения глобального планетарного индекса. См. текущий Kp-индекс на странице оперативных данных.


На приведенной выше карте показано, каким должен быть Kp-индекс, чтобы увидеть северное сияние над головой в заданном месте. Как правило, как только Kp-индекс достигает определенного порога, он заполняет северную половину неба (в северном полушарии) вплоть до зенита вдоль соответствующей линии на карте.Если текущий Kp-индекс больше, чем линия, показанная на карте, полярное сияние часто заполняет все небо. Если Kp-индекс немного меньше, чем показывает линия для данного места, полярное сияние все еще может появляться низко над горизонтом. Но для того, чтобы это увидеть, обычно требуется идеальное место для просмотра и хорошее зрение. В этом случае камера помогает улавливать более тусклые изображения. Во время сильнейших геомагнитных бурь даже на юге США были замечены слабые полярные сияния.

Полярное сияние было замечено низко над горизонтом над полуостровом Кевинау в Мичигане, когда Kp-индекс был равен 3.

Авроральный овал

Голубая линия Kp0 обозначает положение овала полярных сияний. Авроральный овал — это кольцо вокруг полюсов Земли, где полярное сияние любит зависать. Места прямо под овалом полярного сияния могут видеть огни почти в любую ясную темную ночь. Во время геомагнитной бури, когда Kp-индекс увеличивается, полярное сияние расширяется к экватору и может быть видно из гораздо более широкой области. Вы, возможно, заметили, что этот овал не центрирован точно вокруг полюсов на 90° северной или южной широты.На самом деле он сосредоточен вокруг геомагнитных полюсов, которые отличаются от географических полюсов. Геомагнитный северный полюс в настоящее время (по состоянию на 2020 год) расположен на 80,7 ° северной широты, 72,7 ° западной долготы, остров Элсмир, Канада. Это означает, что Северная Америка имеет большое преимущество, когда дело доходит до наблюдения за северным сиянием. Огни обычно можно увидеть гораздо дальше на юг в Северной Америке по сравнению с Европой и Азией, которые находятся дальше от этого полюса. Это объясняет, почему места вблизи границы США и Канады видят полярное сияние в среднем пару раз в месяц, в то время как на аналогичных широтах в Европе сияние практически никогда не видно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.