K-index - K-index

The K.-index kvantifikuje poruchy v horizontální složce zemské magnetické pole s celé číslo v rozsahu 0–9, přičemž 1 je klidný a 5 nebo více označuje a geomagnetická bouře. Je odvozeno z maximálních výkyvů vodorovných složek pozorovaných na a magnetometr během tříhodinového intervalu. Etiketa K. pochází z německého slova Kennziffer^[1] význam "charakteristická číslice" K.-index byl představen Julius Bartels v roce 1939.^[2]^[1]

Výpočet K.-index

The K.-škála je kvazi-logaritmická. Převodní tabulka z maximální fluktuace R (v jednotkách nano teslas, nT) až K.-index, se liší od observatoře k observatoři takovým způsobem, že historická míra výskytu určitých úrovní K. jsou na všech observatořích přibližně stejné. V praxi to znamená, že observatoře na vyšší geomagnetické šířce vyžadují pro danou oblast vyšší fluktuaci K.-index. Například na Godhavn Grónsko, hodnota K. = 9 je odvozeno od R = 1500 nT, zatímco v Honolulu, Havaj, fluktuace pouze 300 nT je zaznamenána jako K. = 9. V německém Kielu, K. = 9 odpovídá R = 500 nT nebo vyšší.^[3] V reálném čase K.-index se stanoví po skončení předepsaných intervalů po 3 hodinách: 00: 00–03: 00, 03: 00–06: 00, ..., 21: 00–24: 00. Maximální pozitivní a negativní odchylky během 3hodinové periody se sečtou, aby se určila celková maximální fluktuace. Tyto maximální odchylky se mohou objevit kdykoli během 3 hodin.

The K._str-index a odhad K._str-index

Oficiální planetární K._str-index je odvozeno výpočtem váženého průměru o K.-indexy ze sítě 13 geomagnetických observatoří v místech střední šířky. Jelikož tyto observatoře nehlásí svá data v reálném čase, různá operační střediska po celém světě odhadují index na základě údajů dostupných z jejich místní sítě observatoří. The K._str-index představil Bartels v roce 1939.^[2]

Vztah mezi K. a A

The A-index poskytuje denní průměrnou úroveň geomagnetické aktivity. Z důvodu nelineárního vztahu K.- kolísání stupnice na magnetometr, nemá smysl brát průměr z množiny K.-indexy. Místo toho se provádí převod každého K. zpět do lineárního měřítka nazývaného „ekvivalentní tříhodinový rozsah“ A-index (všimněte si malých písmen "A"), podle následující tabulky:^[3]^[4]^[5]

Ekvivalentní rozsah A za dané K.
K.	0	0+	1−	1	1+	2−	2	2+	3−	3	3+	4−	4	4+
A	0	2	3	4	5	6	7	9	12	15	18	22	27	32
K.	5−	5	5+	6−	6	6+	7−	7	7+	8−	8	8+	9−	9
A	39	48	56	67	80	94	111	132	154	179	207	236	300	400

Denní A-index je pouze průměr z osmi A-indexy.

Tak například, pokud K.-indexy pro tento den byly 3, 4, 6, 5, 3, 2, 2 a 1 denně A-index je průměr ekvivalentních amplitud:

  A = (15 + 27 + 80 + 48 + 15 + 7 + 7 + 4)/8 = 25.375

The A_str-index je průměrná planetární A-index založený na datech ze sady konkrétních K._str stanic.^[4]

Vztah mezi stupnicí G NOAA a K._str

The K._str- měřítko je rozumný způsob, jak shrnout globální úroveň geomagnetické aktivity, ale pro ty, kteří jsou ovlivněni vesmírným prostředím, nebylo vždy snadné pochopit jeho význam. NOAA Měřítko G.^[6] byl navržen tak, aby přímým způsobem odpovídal významu účinků geomagnetické bouře.

Použití ve studiích rádiového šíření

The K._str-index se používá ke studiu a predikci ionosférického šíření vysoká frekvence rádiové signály. Geomagnetické bouře, označené a K._str = 5 nebo vyšší, nemají přímý vliv na šíření. Nicméně narušují F-vrstva z ionosféra, zejména ve středních a vysokých zeměpisných šířkách, způsobující tzv ionosférická bouře který degraduje rádiové šíření. Degradace spočívá hlavně ve snížení maximální použitelná frekvence (MUF) až o 50%.^[7] Někdy E-vrstva mohou být také ovlivněny. V kontrastu s náhlé ionosférické poruchy (SID), které ovlivňují vysokofrekvenční rádiové cesty většinou ve středních a nízkých zeměpisných šířkách, jsou účinky ionosférických bouří intenzivnější ve vysokých zeměpisných šířkách a v polárních oblastech.

Reference

^ ^A ^b Bartels, J.; Heck, N. H .; Johnston, H. F. (1939). „Index tříhodinového rozsahu měřící geomagnetickou aktivitu“. Journal of Geophysical Research. 44 (4): 411–454. doi:10.1029 / TE044i004p00411.
^ ^A ^b Fleming, J. A .; Harradon, H. D .; Joyce, J. W. (1939). „Sedmé valné shromáždění Asociace pozemského magnetismu a elektřiny ve Washingtonu, DC, 4. – 15. Září 1939“. Pozemní magnetismus a atmosférická elektřina. 44 (4). 477–478, rozlišení 2. doi:10.1029 / TE044i004p00471.
^ ^A ^b Davies, Kenneth (1990). Ionosférické rádio. Série IEE elektromagnetických vln č. 31. London, UK: Peter Peregrinus Ltd / The Institution of Electrical Engineers. p. 50. ISBN 0-86341-186-X.
^ ^A ^b „Nápověda k údajům SPIDR - popis údajů geomagnetických a slunečních indexů“. NOAA Interaktivní datový zdroj vesmírné fyziky (SPIDR). Archivovány od originál dne 2013-02-20. Citováno 2012-09-12.
^ „Geomagnetické indexy kp a ap“. NOAA Národní centra pro informace o životním prostředí (NESDIS). Citováno 2016-08-21.
^ Váhy NOAA / SWPC pro vesmírné počasí které se používají ke komunikaci s veřejností o současných a budoucích povětrnostních podmínkách ve vesmíru a jejich možných dopadech
^ George Jacobs a Theodore J. Cohen (1997). The New Shortwave Propagation Handbook. Hicksville, New York: CQ Publishing. p. 1.14. ISBN 0-943016-11-8.

externí odkazy

Tento článek zahrnujepublic domain materiál z Vláda Spojených států dokument: "https://www.swpc.noaa.gov/products/planetary-k-index ".

[Bartels1939-1] A ^b Bartels, J.; Heck, N. H .; Johnston, H. F. (1939). „Index tříhodinového rozsahu měřící geomagnetickou aktivitu“. Journal of Geophysical Research. 44 (4): 411–454. doi:10.1029 / TE044i004p00411.

[resolution2-2] A ^b Fleming, J. A .; Harradon, H. D .; Joyce, J. W. (1939). „Sedmé valné shromáždění Asociace pozemského magnetismu a elektřiny ve Washingtonu, DC, 4. – 15. Září 1939“. Pozemní magnetismus a atmosférická elektřina. 44 (4). 477–478, rozlišení 2. doi:10.1029 / TE044i004p00471.

[Davis-3] A ^b Davies, Kenneth (1990). Ionosférické rádio. Série IEE elektromagnetických vln č. 31. London, UK: Peter Peregrinus Ltd / The Institution of Electrical Engineers. p. 50. ISBN 0-86341-186-X.

[SPIDR-4] A ^b „Nápověda k údajům SPIDR - popis údajů geomagnetických a slunečních indexů“. NOAA Interaktivní datový zdroj vesmírné fyziky (SPIDR). Archivovány od originál dne 2013-02-20. Citováno 2012-09-12.

[5] „Geomagnetické indexy kp a ap“. NOAA Národní centra pro informace o životním prostředí (NESDIS). Citováno 2016-08-21.

[6] Váhy NOAA / SWPC pro vesmírné počasí které se používají ke komunikaci s veřejností o současných a budoucích povětrnostních podmínkách ve vesmíru a jejich možných dopadech

[7] George Jacobs a Theodore J. Cohen (1997). The New Shortwave Propagation Handbook. Hicksville, New York: CQ Publishing. p. 1.14. ISBN 0-943016-11-8.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]