Геомагнитна скала. Основни фактори на космическото време

Бурята се засилва. Вече осреднен планетарен K-индекс

Сега: Kp= 6 буря

Всъщност на места приливът на бурята се повиши до 7-8 бала

Състояние на магнитното поле в зависимост от индекса Kp

Kp< 2 - спокойное;

Kp = 2, 3 - леко нарушено;

Kp = 4 - нарушено;

Kp = 5, 6 - магнитна буря;

Kp = 7, 8 - силна магнитна буря;

Kp = 9 - много силна геомагнитна буря.

Едно от ключовите умения на всеки HF DX ловец е способността да оценява условията във всеки един момент. Отличните условия на предаване, когато много станции от цял ​​свят се чуват на обхватите, могат да се променят така, че обхватите да останат празни и само няколко станции да си проправят път през шума и пращенето на въздуха. За да се разбере какво и защо се случва в радиото, както и да се оценят неговите възможности в даден момент, се използват три основни индекса: слънчев поток, A p и K p . Доброто практическо разбиране на това какви са тези стойности и какво е тяхното значение е неоспоримо предимство дори за радиолюбител с най-добрия и най-модерен набор от комуникационно оборудване.

Земна атмосфера

Йоносферата може да се разглежда като нещо многопластово. Границите на слоевете са доста произволни и се определят от области с рязка промяна в нивото на йонизация (Фиг. 1). Йоносферата оказва пряко влияние върху характера на разпространението на радиовълните, тъй като в зависимост от степента на йонизация на отделните й слоеве радиовълните могат да бъдат пречупени, т.е. траекторията на тяхното разпространение престава да бъде праволинейна. Доста често степента на йонизация е достатъчно висока, че радиовълните се отразяват от силно йонизирани слоеве и се връщат на Земята (фиг. 2).

Условията за преминаване на радиовълните в HF диапазоните непрекъснато се променят в зависимост от промените в нивата на йонизация на йоносферата. Слънчевата радиация, достигайки горните слоеве на земната атмосфера, йонизира газовите молекули, генерирайки положителни йони и свободни електрони. Цялата тази система е в динамично равновесие поради процеса на рекомбинация, обратното на йонизацията; когато положително заредените йони и свободните електрони взаимодействат помежду си, те отново образуват газови молекули. Колкото по-висока е степента на йонизация (колкото повече свободни електрони), толкова по-добре йоносферата отразява радиовълните. В допълнение, колкото по-високо е нивото на йонизация, толкова по-високи са честотите, при които могат да се осигурят добри условия за предаване. Нивото на йонизация на атмосферата зависи от много фактори, включително времето на деня, времето на годината и най-важният фактор - цикъла на слънчевата активност. Надеждно е известно, че интензивността на слънчевата радиация зависи от броя на петната на Слънцето. Съответно максималната радиация, получена от Слънцето, се постига в периоди на максимална слънчева активност. Освен това през тези периоди геомагнитната активност също се увеличава поради повишената интензивност на потока от йонизирани частици от Слънцето. Обикновено този поток е доста стабилен, но поради слънчеви изригвания може да се увеличи значително. Частиците достигат околоземното пространство и взаимодействат с магнитното поле на Земята, причинявайки смущения и генерирайки магнитни бури. Освен това тези частици могат да предизвикат йоносферни бури, по време на които късовълновите радиокомуникации стават трудни, а понякога дори невъзможни.

Поток на слънчева радиация

Величина, известна като поток от слънчева радиация, е основният индикатор за слънчевата активност и определя количеството радиация, която Земята получава от Слънцето. Измерва се в единици слънчев поток (SFU) и се определя от нивото на радиошума, излъчван при 2800 MHz (10,7 cm). Радиоастрономическата обсерватория Пентиктън в Британска Колумбия, Канада, публикува тази стойност ежедневно. Потокът на слънчевата радиация оказва пряко влияние върху степента на йонизация и, следователно, концентрацията на електрони в областта F 2 на йоносферата. В резултат на това дава много добра представа за възможността за установяване на радиокомуникации на дълги разстояния.

Големината на слънчевия поток може да варира в рамките на 50 - 300 единици. Малките стойности показват, че максималната използваема честота (MUF) ще бъде ниска и Общи условияпредаването на радиовълни ще бъде лошо, особено във високочестотните ленти. (фиг. 2)Напротив, големите стойности на слънчевия поток показват достатъчна йонизация, която позволява да се установят комуникации на дълги разстояния при по-високи честоти. Все пак трябва да се помни, че са необходими няколко последователни дни с високи стойности на слънчевия поток, за да се подобрят значително условията на преминаване. Обикновено по време на периоди на висока слънчева активност слънчевият поток надвишава 200 с краткотрайни изблици до 300.

Геомагнитна активност

Има два индекса, които се използват за определяне нивото на геомагнитна активност – А и К. Те показват големината на магнитните и йоносферни смущения. Индексът K показва величината на геомагнитната активност. Всеки ден, на всеки 3 часа, започвайки от 00:00 UTC, се определят максималните отклонения на стойността на индекса спрямо стойностите за спокоен ден в избраната обсерватория и се избира най-голямата стойност. Въз основа на тези данни се изчислява стойността на индекса К. Индексът К е квазилогаритмична стойност, така че не може да бъде осреднен, за да се получи дългосрочна историческа картина на състоянието на магнитното поле на Земята. За решаването на този проблем има индекс А, който представлява среднодневната стойност. Изчислява се съвсем просто - всяко измерване на индекса К, направено, както беше споменато по-горе, с 3-часов интервал, съгл. Таблица 1

се преобразува в еквивалентен индекс. Стойностите на този индекс, получени през деня, се осредняват и резултатът е стойността на индекс А, която в нормални дни не надвишава 100, а при много сериозни геомагнитни бури може да достигне 200 или дори повече. Стойностите на индекса А могат да се различават в различните обсерватории, тъй като смущенията в магнитното поле на Земята могат да имат локален характер. За да се избегнат несъответствия, индексите А, получени в различни обсерватории, се осредняват и се получава полученият глобален индекс A p. По същия начин се получава стойността на индекса K p - средната стойност на всички индекси K, получени в различни обсерватории по света. Стойностите му между 0 и 1 характеризират тиха геомагнитна среда и това може да показва наличието добри условияпредаване в късовълнови диапазони, при условие че интензитетът на потока на слънчевата радиация е достатъчно висок. Стойностите между 2 и 4 показват умерена или дори активна геомагнитна среда, която вероятно ще повлияе отрицателно на условията на радиовълните. По-нататък по скалата на стойностите: 5 означава малка буря, 6 означава силна буря, а 7 - 9 означава много силна буря, в резултат на която най-вероятно няма да има преминаване на ВЧ. Въпреки факта, че геомагнитните и йоносферните бури са взаимосвързани, заслужава да се отбележи отново, че те са различни. Геомагнитната буря е смущение в магнитното поле на Земята, а йоносферната буря е смущение в йоносферата.

Интерпретация на стойностите на индекса

Най-лесният начин за използване на стойностите на индекса е да ги въведете като входни данни в програма за прогнозиране на разпространението на радиовълни. Това ще ви позволи да получите повече или по-малко надеждна прогноза. В своите изчисления тези програми вземат предвид допълнителни фактори, като пътищата на разпространение на сигнала, тъй като влиянието на магнитните бури ще бъде различно за различните пътища.

При липса на програма можете сами да направите добра прогнозна прогноза. Очевидно високите стойности на индекса на слънчевия поток са добри. Най-общо казано, колкото по-силен е потокът, толкова по-добри ще бъдат условията във високочестотните КВ ленти, включително лентата от 6 м. Трябва обаче да се вземат предвид и стойностите на потока от предишни дни. Поддържането на големи стойности за няколко дни ще осигури по-висока степен на йонизация на слоя F2 на йоносферата. Обикновено стойностите са по-големи от 150 гаранция добър проходна КВ. Високи нивагеомагнитната активност също е неблагоприятна страничен ефект, което значително намалява MUF. Колкото по-високо е нивото на геомагнитна активност според индексите Ap и Kp, толкова по-нисък е MUF. Действителните стойности на MUF зависят не само от силата на магнитната буря, но и от нейната продължителност.

Заключение

Постоянно следете промените в индексите на слънчевата и геомагнитната активност. Тези данни са налични на сайтовете www.eham.net, www.qrz.com, www.arrl.org и много други и могат да бъдат получени и през терминала при свързване към DX клъстери. Доброто преминаване на HF е възможно през периоди, когато слънчевият поток надвишава 150 за няколко дни, а индексът K p в същото време остава под 2. Когато тези условия са изпълнени, проверете обхватите - вероятно там вече работи добър DX !

Въз основа на разбирането на слънчевите индекси от Иън Пул, G3YWX

Геомагнитни индекси А, К и Кр.

Редовните дневни вариации в магнитното поле се създават главно от промени в теченията в йоносферата на Земята поради промени в осветеността на йоносферата от Слънцето през деня. Неравномерните вариации в магнитното поле се създават поради влиянието на потока от слънчева плазма (слънчев вятър) върху магнитосферата на Земята, промените в магнитосферата и взаимодействието на магнитосферата и йоносферата

.

Индексите на геомагнитната активност са предназначени да опишат вариациите в магнитното поле на Земята, причинени от тези необичайни причини. K-индексът е квазилогаритмичен (увеличава се с единица, когато смущението се удвои приблизително) индекс, изчислен от данни от конкретна обсерватория за тричасов интервал от време. Индексът е въведен от J. Bartels през 1938 г. и представлява стойности от 0 до 9 за всеки тричасов интервал (0-3, 3-6, 6-9 и т.н.) от световното време. За да се изчисли индексът, се взема промяната в магнитното поле за тричасов интервал, от него се изважда редовната част, определена от спокойни дни, и получената стойност се преобразува в K-индекс с помощта на специална таблица.

Тъй като магнитните смущения се проявяват по различен начин на различни места по земното кълбо, всяка обсерватория има своя собствена таблица, изградена така, че различните обсерватории средно дават едни и същи индекси за дълъг период от време.

За Московската обсерватория тази таблица е зададена, както следва:

Вариации

Ap е линеен индекс (увеличаването на смущението няколко пъти дава същото увеличение на индекса) и в много случаи използването на индекса Ap има повече физически смисъл.

Качествено състоянието на магнитното поле в зависимост от индекса Kp може да се характеризира приблизително, както следва:

Планетарните Kp и Ap индекси са налични от 1932 г. и могат да бъдат получени при FTP заявка от

Ж Геомагнитната буря е смущение в геомагнитното поле с продължителност от няколко часа до няколко дни. Геомагнитните бури са един от видовете геомагнитна активност. Те са причинени от навлизането на смутени потоци от слънчев вятър в близост до Земята и тяхното взаимодействие със земната магнитосфера. Геомагнитните бури причиняват бързи и силни промени в магнитното поле на Земята, възникващи в периоди на повишена слънчева активност. Това явление е един от най-важните елементи на слънчево-земната физика и нейната практическа част, обикновено наричана „космическо време“.

В резултат на слънчевите изригвания в открития космос се изхвърля огромно количество материя (главно протони и електрони), част от която, движейки се със скорост 400–1000 km/s, достига земната атмосфера за един или два дни. Магнитното поле на Земята улавя заредени частици от космоса. Твърде силният поток от частици нарушава магнитното поле на планетата, което води до бърза и голяма промяна на характеристиките на магнитното поле.

G-индексът е петстепенна скала за силата на магнитната буря, въведена от Националната администрация за океаните и атмосферата на САЩ (NOAA) през ноември 1999 г. G-индексът характеризира интензивността на геомагнитната буря въз основа на въздействието на промените в магнитното поле на Земята върху хората, животните, електротехниката, комуникациите, навигацията и др.

Магнитните бури също оказват влияние върху здравето и благосъстоянието на хората. Те са опасни преди всичко за страдащите артериална хипертонияи хипотония, сърдечни заболявания. Приблизително 70% от инфарктите, хипертоничните кризи и инсултите се случват по време на слънчеви бури.

Магнитните бури често са придружени от главоболие, мигрена, ускорен пулс, безсъние, лошо здраве, намалена жизненост, промени в налягането. Учените обясняват това с факта, че когато магнитното поле се колебае, капилярният кръвен поток се забавя и настъпва кислороден глад на тъканите.

съветски биофизик А. Л. Чижевскив монографията си „Земното ехо на слънчевите бури” той анализира голямо количество исторически материали и открива връзка между максимумите на слънчевата активност и масовите катаклизми на Земята. От това е направен извод за влиянието на 11-годишния цикъл на слънчевата активност (периодично нарастване и намаляване на броя на слънчевите петна) върху климатичните и социални процеси на Земята. Чижевски установи, че в периоди на повишена слънчева активност (голям брой слънчеви петна) на Земята се случват войни, революции, природни бедствия, катастрофи, епидемии и интензивността на растежа на бактериите се увеличава („ефектът на Чижевски-Велховер“).