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Índice K

El índice K cuantifica las perturbaciones en el componente horizontal del campo magnético terrestre con un número entero en el rango de 0 a 9, donde 1 es calma y 5 o más indica una tormenta geomagnética . Se deriva de las fluctuaciones máximas de los componentes horizontales observados en un magnetómetro durante un intervalo de tres horas. La etiqueta K proviene de la palabra alemana Kennziffer [1] que significa " dígito característico ". El índice K fue introducido por Julius Bartels en 1939. [2] [1]

Definición

La escala K es una escala cuasi logarítmica derivada de la fluctuación máxima R  (en unidades de nanoteslas , nT) en el componente horizontal del campo magnético de la Tierra observado en un magnetómetro en relación con un día tranquilo durante un intervalo de tres horas. La tabla de conversión de fluctuación máxima a índice K varía de un observatorio a otro de tal manera que la tasa histórica de ocurrencia de ciertos niveles de K es aproximadamente la misma en todos los observatorios. En la práctica, esto significa que los observatorios en latitudes geomagnéticas más altas requieren niveles más altos de fluctuación para un índice K dado. Por ejemplo, el valor R correspondiente para K = 9 es1500  nT en Godhavn, Groenlandia , 300  nT en Honolulu, Hawaii y500  nT en Kiel, Alemania . [3]

El índice K en tiempo real se determina después de finalizar intervalos prescritos de 3 horas cada uno: 00:00–03:00, 03:00–06:00, ..., 21:00–24:00. Las desviaciones máximas positivas y negativas durante el período de 3 horas se suman para determinar la fluctuación máxima total. Estas desviaciones máximas pueden ocurrir en cualquier momento durante el período de 3 horas.

El planetarioKpag-índice

El índice K p planetario oficial se obtiene calculando un promedio ponderado de los índices K de una red de 13 observatorios geomagnéticos en latitudes medias. Dado que estos observatorios no informan sus datos en tiempo real, varios centros de operaciones en todo el mundo estiman el índice basándose en los datos disponibles de su red local de observatorios. El índice K p fue introducido por Bartels en 1939. [2]

La amplitud media diariaA-índice

El índice a es la amplitud equivalente en tres horas de la actividad geomagnética en una estación magnetométrica específica derivada del índice K específico de la estación . Debido a la relación cuasi logarítmica de la escala K con las fluctuaciones del magnetómetro, no tiene sentido tomar el promedio de un conjunto de índices K directamente. En cambio, cada K se convierte nuevamente en una escala lineal. [4] [3]

El índice A es el promedio diario de amplitud de la actividad geomagnética en una estación de magnetómetro específica, derivado de los ocho índices a (tres cada hora) .

El índice A p es el índice A planetario promedio basado en datos de un conjunto de estaciones K p específicas . [4]

Ejemplo

Si los índices K del día fueron 3, 4, 6, 5, 3, 2, 2 y 1, el índice A diario es el promedio de las amplitudes equivalentes:

Escala G

La escala G de la NOAA describe la importancia de los efectos de una tormenta geomagnética para el público y las personas afectadas por el entorno espacial. Se deriva directamente de la escala K p , donde G1 es la clasificación de tormenta más débil (que corresponde a un valor K p de 5) y G5 es la más fuerte (que corresponde a un valor K p de 9). [6]

Uso en estudios de propagación de radio

El índice K p se utiliza para el estudio y predicción de la propagación ionosférica de señales de radio de alta frecuencia . Las tormentas geomagnéticas, indicadas por un K p  = 5 o superior, no tienen un efecto directo sobre la propagación. Sin embargo, perturban la capa F de la ionosfera , especialmente en latitudes geográficas medias y altas, causando una llamada tormenta ionosférica que degrada la propagación de radio. La degradación consiste principalmente en una reducción de la frecuencia máxima utilizable (MUF) de hasta un 50%. [8] A veces, la capa E también puede verse afectada. A diferencia de las perturbaciones ionosféricas repentinas (SID), que afectan las trayectorias de radio de alta frecuencia principalmente en latitudes medias y bajas, los efectos de las tormentas ionosféricas son más intensos en latitudes altas y en las regiones polares.

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Bartels, J. ; Heck, NH; Johnston, HF (1939). "El índice de rango de tres horas que mide la actividad geomagnética". Revista de investigación geofísica . 44 (4): 411–454. Código Bibliográfico :1939TeMAE..44..411B. doi :10.1029/TE044i004p00411.
  2. ^ ab Fleming, JA; Harradon, HD; Joyce, JW (1939). "Séptima Asamblea General de la Asociación de Magnetismo Terrestre y Electricidad en Washington, DC, 4-15 de septiembre de 1939". Magnetismo Terrestre y Electricidad Atmosférica . 44 (4). pp. 477–478, Resolución 2. Código Bibliográfico :1939TeMAE..44..471F. doi :10.1029/TE044i004p00471.
  3. ^ ab Davies, Kenneth (1990). Radio ionosférica . Serie de ondas electromagnéticas del IEE n.° 31. Londres, Reino Unido: Peter Peregrinus Ltd/The Institution of Electrical Engineers. pág. 50. ISBN 0-86341-186-X.
  4. ^ ab "Ayuda sobre datos SPIDR: descripción de datos de índices solares y geomagnéticos". Recurso de datos interactivos de física espacial (SPIDR) de la NOAA . Archivado desde el original el 20 de febrero de 2013. Consultado el 12 de septiembre de 2012 .
  5. ^ "Índices geomagnéticos kp y ap". Centros Nacionales de Información Ambiental (NESDIS) de la NOAA . Consultado el 21 de agosto de 2016 .
  6. ^ "Escalas de clima espacial de la NOAA | Centro de predicción del clima espacial de la NOAA/NWS" www.swpc.noaa.gov . Consultado el 15 de enero de 2024 .
  7. ^ "Archivo de auroras y actividad solar". Space Weather Live . Consultado el 3 de marzo de 2022 .
  8. ^ George Jacobs y Theodore J. Cohen (1997). The New Shortwave Propagation Handbook (El nuevo manual de propagación de ondas cortas) . Hicksville, Nueva York: CQ Publishing. pág. 1.14. ISBN. 0-943016-11-8.

Enlaces externos

Dominio público Este artículo incorpora material de dominio público del Gobierno de los Estados Unidos.

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