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, siendo 1 en calma y 5 o más indicando una tormenta geomagnética . Se deriva de las fluctuaciones máximas de los componentes horizontales observadas 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]
Cálculo del índice K
La escala K es cuasi logarítmica. La tabla de conversión de la fluctuación máxima R (en unidades de nano teslas , nT) al 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 una latitud geomagnética más alta requieren niveles más altos de fluctuación para un índice K dado. Por ejemplo, en Godhavn , Groenlandia, un valor de K = 9 se deriva con R = 1500 nT, mientras que en Honolulu, Hawaii , una fluctuación de solo 300 nT se registra como K = 9. En Kiel, Alemania, K = 9 corresponde a R = 500 nT o mayor. [3] El índice K en tiempo real se determina después del final de los 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 índice K p y el índice K p estimado
El índice K p planetario oficial se obtiene calculando un promedio ponderado de índices K de una red de 13 observatorios geomagnéticos en ubicaciones de latitudes medias. Dado que estos observatorios no informan sus datos en tiempo real, varios centros de operaciones de todo el mundo estiman el índice en función de los datos disponibles en su red local de observatorios. El K p -índice fue introducido por Bartels en 1939. [2]
La relación entre K y A
El índice A proporciona un nivel medio diario de actividad geomagnética. Debido a la relación no lineal de la escala K con las fluctuaciones del magnetómetro, no es significativo tomar el promedio de un conjunto de índices K. En su lugar, lo que se hace es convertir cada K nuevamente en una escala lineal llamada "rango equivalente de tres horas" a -index (observe la minúscula " a "), de acuerdo con la siguiente tabla: [3] [4] [5]
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 |
El diario A -índice es más que el promedio de ocho a -indices.
Así, por ejemplo, si los índices K del día fueran 3, 4, 6, 5, 3, 2, 2 y 1, el índice A diario es el promedio de las amplitudes equivalentes:
A = (15 + 27 + 80 + 48 + 15 + 7 + 7 + 4) / 8 = 25,375
El índice A p es un índice A planetario promediado basado en datos de un conjunto de estaciones K p específicas . [4]
La relación entre la escala G de NOAA y K p
La escala K p es una forma razonable de resumir el nivel global de actividad geomagnética, pero no siempre ha sido fácil para los afectados por el entorno espacial comprender su importancia. La escala G de la NOAA [6] fue diseñada para corresponder, de una manera sencilla, a la importancia de los efectos de las tormentas geomagnéticas .
Uso en estudios de propagación de radio
El índice K p se utiliza para el estudio y la 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, provocando la llamada tormenta ionosférica que degrada la propagación de radio. La degradación consiste principalmente en una reducción de la frecuencia máxima utilizable (MUF) hasta en un 50%. [7] A veces, la capa E también puede verse afectada. En contraste con 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 las latitudes altas y las regiones polares más intensas.
Referencias
- ↑ a b Bartels, J .; Diablos, NH; Johnston, HF (1939). "El índice de rango de tres horas que mide la actividad geomagnética". Revista de Investigación Geofísica . 44 (4): 411–454. doi : 10.1029 / TE044i004p00411 .
- ^ a b Fleming, JA; Harradon, HD; Joyce, JW (1939). "Séptima Asamblea General de la Asociación de Magnetismo Terrestre y Electricidad en Washington, DC, 4 al 15 de septiembre de 1939". Magnetismo terrestre y electricidad atmosférica . 44 (4). págs. 477–478, Resolución 2. doi : 10.1029 / TE044i004p00471 .
- ^ a b Davies, Kenneth (1990). Radio ionosférica . Serie de ondas electromagnéticas IEE # 31. Londres, Reino Unido: Peter Peregrinus Ltd / The Institution of Electrical Engineers. pag. 50. ISBN 0-86341-186-X.
- ^ a b "Ayuda sobre datos SPIDR - Descripción de datos de índices geomagnéticos y solares" . Recurso de datos interactivos de física espacial de la NOAA (SPIDR). Archivado desde el original el 20 de febrero de 2013 . Consultado el 12 de septiembre de 2012 .
- ^ "Índices geomagnéticos kp y ap" . Centros Nacionales de Información Ambiental de la NOAA (NESDIS) . Consultado el 21 de agosto de 2016 .
- ^ Escalas meteorológicas espaciales NOAA / SWPC que se utilizan para comunicar al público las condiciones meteorológicas espaciales actuales y futuras y sus posibles efectos
- ^ George Jacobs y Theodore J. Cohen (1997). El nuevo manual de propagación de onda corta . Hicksville, Nueva York: CQ Publishing. pag. 1,14. ISBN 0-943016-11-8.
enlaces externos
- http://www.swpc.noaa.gov/products/planetary-k-index
- https://web.archive.org/web/20061107140346/http://sec.noaa.gov/rt_plots/kp_3d.html
- http://www.swpc.noaa.gov/SolarCycle/
- http://www.n3kl.org/sun/noaa.html
- https://play.google.com/store/apps/details?id=com.solarmonitor
- Sitio completo de propagación de radio
Este artículo incorpora material de dominio público del documento del gobierno de los Estados Unidos : " https://www.swpc.noaa.gov/products/planetary-k-index ".