Геомагнитные K-, Kp- и Ар-индексы.

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

    Индексы геомагнитной активности предназначены для описания вариаций магнитного поля Земли, вызванных этими нерегулярными причинами.

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 (0-3, 3-6, 6-9 и т.д.) мирового времени. 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.

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

   Для обсерватории «Москва» эта Таблица выглядит так:

 

Вариация, нТл

<5

5-10

10-20

20-40

40-70

70-120

120-200

200-330

330-550

>550

К-индекс

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

   Планетарный Kp-индекс вычисляется как среднее значение К-индексов, определенных на 13-ти геомагнитых обсерваториях, расположенных между 44 и 60 градусами северной и южной геомагнитных широт. Его диапазон также лежит в пределах от 0 до 9, но Kp-индекс определяется с точностью до 1/3: 4- означает 3 и 2/3, 4о - 4 ровно, 4+ означает 4 и 1/3…

  В последнее время вместо Kp-индекса часто употребляется Ap-индекс.

Ap-индекс определяется в единицах магнитного поля (нанотеслах) и представляет среднее значение вариации магнитного поля, соответствующее данному Kp-индексу:

 

Kp =

0o

0+

1-

1o

1+

2-

2o

2+

3-

3o

3+

4-

4o

4+

Ap =

0

2

3

4

5

6

7

9

12

15

18

22

27

32

 

 

Kp =

5-

5o

5+

6-

6o

6+

7-

7o

7+

8-

8o

8+

9-

9o

Ap =

39

48

56

67

80

94

111

132

154

179

207

236

300

>400

 

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

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

       K≤2   

спокойное

K=2…3  

слабо возмущенное

K=4      

возмущенное

K=5…6  

магнитная буря

       K≥7   

большая магнитная буря

     Локальные К-индексы по обсерватории Москва вычисляются с 1950 г. и доступны здесь. 
     Планетарные Кp- и Ap-индексы имеются с 1932 г. и могут быть получены по запросу из Мирового центра данных Б2 или по FTP из Мирового Центра Данных С1.



Введение

Магнитное поле Земли описывается семью параметрами.Для измерения земного магнитного поля в любой точке, мы должны измерить направление и напряжённость поля. Параметры ,описывающие направление магнитного поля: склонение ( D ),наклонение ( I ).D и I измеряются в градусах. Напряженность общего поля ( F ) описывается горизонтальной компонентой (H), вертикальной компонентой (Z) и северной (X) и восточной (Y) компонентами горизотальной напряженности. Эти комопненты могут быть измерены в Эрстедах( 1 Эрстед=1 гауссу), но обычно -в нанаТеслах( 1нТ х 100 000 = 1 эрстеду).Напряженость магнитного поля Земли грубо между 25 000 - 65 000НТ (0,25-0,65 эрстеда). Магнитное склонение - угол между магнитным и географическим полюсами.D считается положительным если измеряемый угол восточнее географического и отрицательным когда-западнее. Геомагнитное поле, измеренное в любой точке земной поверхности является совокупностью нескольких магнитных полей, генерируемых различными источниками. Эти поля накладываются и взаимодействуют друг с другом. Более чем 90% измеряемого поля генерируется внутри планеты и в земной коре.Эта часть геомагнитного поля часто называется главным магнитным полем. Главное магнитное поле измеяется медленно во времени и может быть описано такими математическими моделями как (IGRF) - международная геомагнитная рекомендуемая модель, (WMM) - Глобальная магнитная модель. Главное магнитное поле создает в межпланетной среде полость, называемую магнитосферой, где земное магнитное поле преобладает в магнитном поле солнечного ветра. Конфигурация магнитосферы чем-то напоминает комету по распределению динамического давления солнечного ветра. Она сжата с солнечной стороны примерно до 10 радиусов Земли и в тени солнца хвостовая часть распространяется на расстояния свыше 100 земных радиусов. Магнитосфера отклоняет поток большей части частиц солнечного ветра около Земли, тогда как линии геомагнитного поля направляют изменение движения частиц внутри магнитосферы. Различные потоки ионов и электронов внутри магнитосферы и токовые системы в ионосфере вызывают вариации напряженности магнитного поля Земли.Эти внешние токи в верхней ионизированной атмосфере и магнитосфере изменяются во времени гораздо меньшем,чем внутреннее главное магнитное поле и могут создавать магнитные поля больше 10% главного магнитного поля. Другими важными источниками являются поля,возникающие от электрических полей, текущих в ионизированной верхней атмосфере и поля, индуцированные токами текущими внутри земной коры и мантии. Главное магнитное поле изменяется медленно во времени и может быть грубо описано как магнитный стержень с северным и южным полюсами глубоко внутри Земли и линии магнитного поля родолжаются далеко в пространстве. Земное магнитное поле изменяется и в пространстве и во времени. Исторически, магнитные обсерватории были основаны для мониторинга вековых изменений магнитного поля Земли и это остается одной из их наиболее важных функций. Это обычно включает в себя абсолютные измерения в количестве достаточном для мониторинга приборного дрейфа и для получения среднегодовых значений. Свыше 70 стран содержат более чем 200 обсерваторий по всему миру. Данные магнитных обсерваторий являются основными при изучении вековых изменений, исследования внутреннего строения Земли и глобальном моделировании.

Индексы геомагнитной активности

Описание геомагнитных индексов

Геомагнитные индексы учреждены как ряды данных с целью описания магнитной активности в планетарном масштабе или некоторых её составляющих. Ряды данных однородны с 1932 г. для Кр и Ар,с 1957 для Dst.

Трёхчасовой индекс К

К индексы выделяют влияние солнечных частиц на земное магнитное поле; в 3-часовой период, они классифицируют уровни возмущений амплитуд вариаций более неустойчивой горизонтальной компоненты поля. Каждый уровень активности связан почти логарифметически с соответствующей амплитудой возмущения. Трёхчасовые индексы различают истинное возмущение магнитного поля от спокойно-суточных вариаций магнитного поля ионосферных токов. Диапазон К индексов - 28 интервалов от 0 ( спокойный) до 9( сильно возмущенный) с дробной частью, выражаемой третями. К-величина равная 27,например, соответствует 2и 2/3 или 3-.; а К равное 30 соответствует 3и 0/3 или 3 точно.;и К равный 33 соответствует 3 и 1/3 или 3+. Среднее арифметическое от зК зхвеличин персчтанное по 13 обсерваториям дает Кр. (Лервик(В.Бр.), Ескдалемуир(В.Бр.), Хартланд(И.Бр.), Оттава(Кан.),Фредерисбург(США), Мианук(Кан.), Ситка(США), Иеревел(Нов.Зел.), Канберра(Австрю), Лово(Шв.),Брофелд(Дан.), Вингст(Гер.), и Ниемек(Гер.).

Эквивалентные амплитуды

: аk-индекс: 3-часовой индекс "эквивалентной амплитуды" локальной геомагнитной активности; "а" соотносится к 3-часовому К индексу согласно следующей шкале:

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

Aк индекс

: Ак-суточный индекс локальной геомагнитной активности, вычисленный как среднее из восьми 3-часовых индексов ак.

Ар индекс

:Осредненный планетарный индекс на базе данных сети Кр станций.

DSTИндекс Dst

Dst эквивалентные индексы экваториального магнитного возмущения, вычисляемые из часовых значений низкоширотных магнитных вариаций. . Они показывают эффект глобального симметричного экваториального кольцевого тока западного направления, вызывающего уменьшение "главной фазы" в Н-компоненте поля во время больших магнитных бурь. Единица - нТ.

Ср или Плнетарный суточный индекс.

Численное определение верхнего уровня магнитной активности для суток определяется из суммы восьми Ар амплитуд. Диапазон Ср, в интервалах одной десятой, от 0(спокойная) до 2,5(очень высокая).

C9

Пересчет диапазона Ср от 0 до 2,5 к одной цифре в диапазоне 0 - 9.

1.1Данные прямого доступа в виде отдельных файлов:

AA             1868 - Present                            (3 hourly and daily)(monthly)(yearly)(Lists and 
                                                                   histograms of geomagnetic disturbance and Solar Sunspots)
KP_AP     1932 - Present                              (3 hourly and daily) (Lists and histograms of
                                                                   geomagnetic disturbance  and Solar Sunspots)
AE_HV     1957-75, 78-88                              (hourly)
AE_MIN    1978-881-6;198903;1990-94           (minute)
DST           1957 - Present                             (hourly)
PC             1975 - Present                             (15-minute)
AMANAS  1959 - Present                              (3 hourly and daily)
KMKNKS  1983 - Present                              (3 hourly)

1.2 Данные прямого доступа в интерактивном режиме

Данные пряиого доступа в интерактивном режиме в новой системе"Интерактивный ресурс данных по солнечно-земной физике" - "SPIDR"

Indices: Ap, Kp, Cp, C9, Dst ln SPIDR

1.3 Данные в других формах

Таблицы индексов.

Публикации МЦД.

2. Внезапные начала

Sudden Commencement 1868 - present

3.Минутные значения компонент геомагнитного поля

3.1 Данные прямого доступа в виде отдельных файлов

This Directory contains Минутные значения компонент геомагнитного поля по обсерваториям России и других республик бывшего Советского Союза.Данные находятся в виде месячных файлов.

3.2 Данные прямого доступа в интерактивном режиме

Данные пряиого доступа в интерактивном режиме в новой системе"Интерактивный ресурс данных по солнечно-земной физике" - "SPIDR"
1.Минутные значения компонент геомагнитного поля Мировой сети геомагнтных обсерваторий (453 ст.)
in SPIDR

4.Среднечасовые значения компонент геомагнитного поля

4.1 Данные прямого доступа в виде отдельных файлов.

1.Эта директория содержит Среднечасовые значения компонент геомагнитного поля по обсерваториям России и других республик бывшего Советского Союза. В списке этих обсерва- торий указаны годы наличия данных в МЧФ.Данные приготовлены в виде годовых файлов.Например, файл "aaa64hv" содержит полные данные обс.Алма-Ата за 1964 D, H и Z компонент. Файл "tkt90_6z"-содержит компоненту Z для 06 месяца 1990 г. Файл "ars73hv_" содержит все данные за год за исключением нгескольких дней. Часть данных выставлена в виде месячных таблиц среднечасовых значений. В этом случае в названиях файлов вместо hv написано _tabl. 2.Формат данных приведен после списка обсерваторий. 3.Программа "aaa1_bas.exe" позволяет выбирать данные из годовых файлов в DOS формате.

Список геомагнитных обсерваторий.

================================================================
 OBSERVATORIES   CODE  CO      LAT.    LON.    DATA YEARS
================================================================
ALMA ATA         AAA  FSU-Kaz. 43.25   76.92  63 - 72,75-82,84-90
ARKHANGELSK      ARK  FSU-Rus. 64.60   40.50  82 - 89
ASHKHABAD        ASH  FSU-Tur. 37.95   58.11  59 - 70,72-85
BOROK            BOX  FSU-Rus. 58.03   38.97  80 - 91
CAPE CHELYUSKIN  CCS  FSU-Rus. 77.72  104.28  57 - 85
CAPE WELLEN      CWE  FSU-Rus. 66.16  190.17  57 - 87
DIXON ISLAND     DIK  FSU-Rus. 73.54   80.56  57 - 86
HEISS ISLAND     HIS  FSU-Rus. 80.62   58.05  58 - 69
IRKUTSK          IRT  FSU-Rus. 52.46  104.04  57 - 90
KARAGANDA        KGD  FSU-Kaz. 49.82   73.08  65 - 76, 80, 84-89
KAZAN            KZN  FSU-Rus. 55.83   48.85  64 - 74, 78 - 89
KIEV             KIV  FSU-Ukr. 50.72   30.30  58 - 91
LENINGRAD        LNN  FSU-Rus. 59.95   30.71  48 - 88
LVOV             LVV  FSU-Ukr. 49.90   23.75  57 - 72,78
MAGADAN          MGD  FSU-Rus. 60.12  151.02  66 - 89
MINSK            MNK  FSU-Rus. 54.50   27.88  61 - 89
MIRNY            MIR    AY    -66.55   93.02  56 - 85
MOLODEZHNAYA     MOL    AY    -67.67   45.85  65 - 77
MOSCOW           MOS  FSU-Rus. 55.48   37.31  58 - 89
MURMANSK         MMK  FSU-Rus. 68.95   33.05  59 - 80
NOVOKAZALINSK    NKK  FSU-Kaz. 45.80   62.10  80
NOVOLAZAREVSKAYA NVL    AY    -70.77   11.83  61 - 78
NOVOSIBIRSK      NVS  FSU-Rus. 55.03   82.90  67 - 91,94,95
OASIS            OAS    AY    -66.30  100.72  57 - 58
ODESSA           ODE  FSU-Ukr. 46.78   30.88  57 - 91
P. TUNGUSKA      POD  FSU-Rus. 61.60   90.00  69 - 91
PETROPAVLOVSK    PET  FSU-Rus. 52.90  158.43  69 - 90
PIONERSKAYA      PIO    AY    -69.73   95.50  57,58,71,72
SVERDLOVSK(V.DUB)SVD  FSU-Rus. 56.73   61.07  45-52,54,56-74,79,80
SVERDLOVSK(ARTI) ARS  FSU-Rus. 56.43   58.57  73 - 88
TASHKENT         TKT  FSU-Uzb. 41.33   69.62  57 - 71,80,84-91
TBILISI          TFS  FSU-Geo. 42.09   44.71  59 - 90
TIKHAYA BAY      TKH  FSU-Rus. 80.33   52,80  57
TIXIE BAY        TIK  FSU-Rus. 71.58  129.00  57 - 86
VLADIVOSTOK      VLA  FSU-Rus. 43.78  132.03  57 - 89
VOSTOK           VOS    AY    -78.45  106.87  58 - 61,63-85
YAKUTSK          YAK  FSU-Rus. 62.02  129.72  57 - 89
YUZHNO SAKHALINS YSS  FSU-Rus. 46.95  142.72  57 - 88
==========================================================

Формат МЦД обмена среднечасовых значений

===============================================================
 1-3     A3   OBSERVATORY 3-LETTER CODE
 4-5     I2   YEAR (last 2 digits, 82=1982)
 6-7     I2   MONTH (01-12)
 8       I1   ELEMENT (D, H, F, X, Y, or Z)
 9-10    I2   DAY OF MONTH (01-31)
 11-12   I2   Blanks for hourly values. Values of hourly (00-23)
              for 2.5 minute values.
 13-15   A3   Arbitrary
 16      I1   Blank for data since 1900, 8 for data before.
 17-20   I4   Tabular base, in degrees for D  and  I,  hundreds
              of nanoTeslas (gammas) for the intensity elements.
 21-116  24I4 24 Twenty-four 4-digit Hourly Values  for  the  day.
              Values are in tenth-minutes  for  D  and  nanoTeslas
              (gammas)for the intensity  elements.  Or  twenty-four
              4-digit 2.5 minute values in the hour. A missing
              value is identified by 9999.
 117-120 I4   Daily Mean or Hourly for the 2.5 minute data.
=================================================================

4.2 Данные прямого доступа в интерактивном режиме

Данные прямого доступа в интерактивном режиме в новой системе"Интерактивный ресурс данных по солнечно-земной физике" - "SPIDR"
1.Среднечасовые значения компонент геомагнитного поля Мировой сети геомагнтных обсерваторий (453 ст.) in SPIDR

4.3 Данные в других формах

Таблицы часовых значений компонент геомагнитного поля.
Публикации МЦД.

5. Среднесуточные значения компонент геомагнитного поля

Эта директория содержит среднесуточные значения компонент геомагнитного поля обсерватории Тбилиси (1880 - 1991).
Эта директория приготовлена институтом геофизики Академии наук Республики Грузия.

6.Каталоги геомагнитных пульсаций

Каталоги of геомагнитных пульсаций зарегистрированных на обс. Борок.

7. Аналоговые магнитограммы

Микрофильмы и микрофиши аналоговых магнитограмм с 1957
Мировой сети геомагнитных станций.

Эта директория содержит каталог магнитограмм МЦД по СЗФ,Москва

Справки о данных можно получить по электронной почте .

Научные работыпо теме «Геофизика»



Солнечные, геофизические данные и другие избранные ресурсы

I.- Новости "Real Time" и начальные ссылки на архивы и темы:

II. - Архивы и базы данных (Солнечные, геомагнитные данные, озоновый слой, астрономия):

  • http://www.sec.noaa.gov/ftpmenu/lists.html - SEC's Anonymous FTP Server Lists of Solar-Geophysical Data - стартовая страница к списку - большому количеству разнообразных индексов Солнечной и Солнечно-геофизической активности
  • http://sidc.oma.be/html/sunspot.html - SUNSPOT DATA - архивы по Солнечным данным, включая текстовые файлы следующих данных: daily sunspot number (разбиты на фрагменты по годам, начиная с 1818 года); monthly and monthly smoothed sunspot number (файл в формате *.dat - среднемесячное число солнечных пятен с 1749 года); yearly sunspot number (файл в формате *.dat - среднегодовые значения числа солнечных пятен с 1700 года)
  • http://solarscience.msfc.nasa.gov/ - стартовая страница к обширным архивам по солнечным пятнам с 1874 года, включая число пятен и более детальную информацию
  • http://sidc.oma.be/html/sidc_graphics.html - типы применяемых графических представлений солнечных данных (актуальные диаграммы)
  • http://www.irf.se/mag/kindex_database_frames.html -поиск в базе данных геомагнитного К-индекса (с 1962 года для Кируны, Швеция) (Search in K-index database)
  • http://www.irf.se/allsky/data.html - база снимков полярных сияний allsky-камеры в Кируне, с 2001 года
  • http://www.sgo.fi/Data/archive.php - архивные данные по станции в Соданкюля (Финляндия), различные геофизические данные, включая сейсмограммы с 2002 года станции Оулу
  • http://toms.gsfc.nasa.gov/teacher/ozone_overhead.html - поиск по дням и координатам выбранной географической точки плотности озонового слоя в Добсоновских единицах (Dobson Units)по спутниковым наблюдениям с 1996 года по текущую дату минус один день
  • http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/stratosphere/tovsto/latest_ll.gif - глобальная карта в проекции Меркатора актуального распределения озонового слоя в атмосфере (обычно с отставанием на один-два дня от текущей даты - архивы до 2005 года, далее другой сайт)
  • http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/stratosphere/sbuv2to/gif_files/sbuv17_ll_latest.gif  - глобальная карта в проекции Меркатора актуального распределения озонового слоя в атмосфере (обычно с отставанием на один-два дня от текущей даты - с 2006 года, ранее другой сайт)
  • http://cas.sdss.org/dr2/en/ - Интернет-рай для астрономов, так назвал эту версию одного из крупнейших и наиболее детальных астрономических каталогов - Sloan Digital Sky Survey (SDSS), открытую для астрономов и любителей мира, известный российский астроном В.М.Липунов. Здесь, в частности, выложены каталоги измеренных параметров для более чем 88 млн. объектов небесной сферы. Имеются хорошие обзорные (полезные в учебном плане) популярные статьи по 6 разделам (от "mapping the sky", описания объектов (звезды и туманности) и структур (галактики, расширяющаяся вселенная), до "modern cosmology" в директории: http://cas.sdss.org/dr2/en/astro/ - (английский, немецкий, японский языки)
  • http://cgm.iszf.irk.ru/ - Центр Мониторинга (ЦМ) Института С-З физика РАН, Сиб.отделения - достаточно широкий свод ссылок на ресурсы, включая "real time" и базы данных, в т.ч. на русском языке.
  • http://www.ssd.noaa.gov/PS/SNOW/archive.html - NOAA, Satellite Services Division, Snow and Ice Products, Data Archive ( карты снежного покрова с 1997 года, текущие данные с задержкой на сутки), есть страница RealTimeViewer http://www.gis.ssd.nesdis.noaa.gov/website/SSDSnow_100/viewer.htm.

III. - Избранные русские ресурсы, включая общеастрономические:

  • http://forecast.izmiran.rssi.ru/ - Центр прогнозов геофизической обстановки ИЗМИРАН (института земного магнетизма и распространения радиоволн, Москва)
  • http://www.izmiran.rssi.ru/space/solar/forecast.html - прогноз солнечной активности на неделю, включая информацию о вспышках, пересечениях секторной границы магнитного поля Солнца
  • http://astronews.prao.psn.ru/encycl/ - астрономическая энциклопедия (то, что сделано - работает, но не все буквы заполнены) 
  • http://www.astronet.ru/ - сеть Астронет - обширная информации по астрономии, астрофизике, геофизике, физике высокого научного уровня, отличный поиск
  • http://www.pereplet.ru/lipunov/ - "Физические явления на небесах", обозрение профессора В.М.Липунова (фактически, более широкий по тематике портал)
  • http://moscowaleks.narod.ru/ - астрономический сайт "Галактика", астрономическая энциклопедия, новости, статьи, постоянные рубрики - активно развивается
  • http://www.sai.msu.su/top100/ - рейтинги лучших страниц по астрономии в русском Интернете от "АстроТоп100 России"

IV. - Страницы астрономических и космических новостей:






Мониторинг солнца и земли в реальном времени

  • Карта глобального потепления
  • Мониторинг магнитного поля Москва
  • Частоты шумановского резонанса
  • Vulkan-Monitor
  • Мониторинг рентгеновского излучения
  • Глобальная карта катаклизмов
  • Стихийные бедствия и техногенные катастрофы
  • Радиационная обстановка в вашем регионе
  • Магнитные бури - выживание
  • Как планировать день в соответствии с Солнцем
  • Солнечная система 3D-модель
  • Карта звёздного неба
  • Планетарий







  • Лучшие игры с реальным выводом денег!<<<





    На главную Сделать стартовой Добавить в избранное Написать письмо


    Рейтинг SunHome.ru Яндекс.Метрика