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Monitor dell'attività solare

 

Emissione Raggi X :
Campo Geomagnetico   
Status
Status

 

Per informazioni più dettagliate sulle tempeste magnetiche si può visitare  NOAA Space Environment Center .

 


 

Legenda dello status monitor per i raggi X solari

Il monitor scarica i dati periodicamente dal NOAA Space Environment Center FTP server. Vengono analizzate le precedenti 24 ore dei raggi X con lunghezza d'onda di 5 minuti dai satelliti GOES 8 e GOES 10 e quindi viene assegnato un opportuno "livello" di attività come segue:

normal
Normal: Il flusso di raggi X solari è in quiete (< 1.00e-6 W/m^2)
Active: Il flusso di raggi X solari è attivo (>= 1.00e-6 W/m^2)
M Class Flare: Si è avuto un  M Class flare (X-ray flux >= 1.00e-5 W/m^2)
X Class Flare: Si è avuto un  X Class flare (X-ray flux >= 1.00e-4 W/m^2)
Mega Flare: Si è avuto un grosso evento di emissione di raggi X (X-ray flux >= 1.00e-3 W/m^2)

 


 

Legenda dello status monitor per il Campo Geomagnetico

Il monitor scarica i dati periodicamente dal NOAA Space Environment Center FTP server.. Vengono analizzate le precedenti 24 ore del Planetary Kp Index a 3 ore e viene assegnato un appropriato livello di attività per le ultime 24 ore come segue:

Quiet: Campo Geomagnetico in quiete (Kp < 4)
Active: Il Campo Geomagnetico è perturbato (Kp=4)
Storm: E' avvenuta una tempesta geomagnetica (Kp>4)


 

Il K-index

L’indice K deriva da un algoritmo di correlazione, mediato su un intervallo di 3 ore, delle massime fluttuazioni delle componenti orizzontali osservate su un magnetometro in un giorno di quiete. La tabella di conversione fra lle massime fluttuazioni (in nT) e l’elaborazione dell’indice K, varia da osservatorio a osservatorio. Osservatori a più alta latitudine geomagnetica richiedono più alti livelli di fluttuazione per un dato K-index. La tabella di conversione per un magnetometro Boulder è la seguente:

K

nT

0

0-5

1

5-10

2

10-20

3

20-40

4

40-70

5

70-120

6

120-200

7

200-330

8

330-500

9

>500

Al SEC del NOAA, per esempio, vengono monitorati i valori preliminary di k-index minuto per minuto e notificati segnali di alert ai propri utenti quando si superano le soglie critiche di 6,7,8. Il K-index finale in tempo reale è determinato dopo la fine dei prescritti 3 intervalli orari (0000-0300, 0300-0600, ..., 2100-2400) . Le deviazioni massime positive e negative durante i periodi triorari sono addizionati insieme per determinare la massima fluttuazione totale. Una massima deviazione può accadere in un qualsiasi momento del periodo triorario.

Relazione tra K, Kp e Kp stimato

Il K-index planetario ufficiale deriva dal calcolo della media peseta degli indici K di una rete di ossevatori geomagnetici. Poiché non tutti gli Osservatori riportano i loro dati in tempo reale è necessario, per un centro operativo, autocalcolarsi la miglior stima dell’indice sui dati disponibili, il Kp stimato.

 

Relazione tra K e A

L’indice A è stato necessario inventarlo a causa di una certa deriva dalla media giornaliera dell’attività geomagnetica. Poiché c’è una relazione non lineare tra la scale dei K e le fluttuazioni del magnetometro, non è significativo prendere le medie di un insieme di indici K. Quindi viene convertito ogni K in una scala lineare chiamata “range triorario equivalente a-index”. L’indice A giornaliero viene quindi ad essere la media di 8 indici “a”. La prossima tavole illustra la conversione tra K ed “a”:

K

a

0

0

1

3

2

7

3

15

4

27

5

48

6

80

7

140

8

240

9

400

Così ad esempio, se gli indici K per un giorno fossero 3 4 6 5 3 2 2 1, l’indice A giornaliero sarebbe la media delle ampiezze equivalenti:

        A = (15 + 27 + 80 + 48 + 15 + 7 + 7 + 3)/8 = 25.25

 

Relazione tra la G-scale del NOAA e Kp

La scala Kp è un ragionevole modo di interpretare il livello globale di attività geomagnetica, ma non è sempre facile capire per intero il suo significato. Così è nata la G-scale della NOAA, per correlarla direttamente agli effetti delle tempeste geomagnetiche, come di seguito mostrato:

Kp-index

NOAA Space Weather Scale
Geomagnetic Storm Level

Kp=5

G1

Kp=6

G2

Kp=7

G3

Kp=8

G4

Kp=9

G5

Naturalmente a livelli di Kp tra 0-4 corrispondono un valore di G0

 

 

Come interpretare i dati del vento solare in tempo reale

I quadranti vengono updatati ogni 5 minuti su dati mediati ogni 15 minuti, e provengono dal satellite ACE della NASA.

 


Vettore Campo Magnetico (GSM Coord)

B = (B2x + B2y + B2z)1/2

about_sw

Dove B(x,y,z)  è l'ultimo valore mediato nei 15 minuti del campo magnetico nella direzione GSM(x,y,z)

L'angolo (theta) = cos-1(BZ/B)

L'angolo di latitudine (beta) = 90 - theta

 

 

 


  1. Quadrante Campo Magnetico Bz: sw_dials

 I ranges vanno da -50 a +50 nT. Il quadrante ha una scala lineare da -10 a +10 nT ed una differente scala da -10 a -50 nT e da +10 a +50 nT. Per valori esterni all'intervallo del quadrante l'indicatore resta bloccato sul valore max o min proporzionalmente. Se i dati del campo magnetico sono mancanti, l'indicatore non appare. Le lettere N e S si riferiscono al Nord e al Sud dell'equatore magnetico. La scala colorimetrica è di colore verde per valori positivi, gialla per piccoli valori negativi e rossa per grossi valori negativi di  Bz.  

Perchè  Bz è importante: Quando il campo magnetico interplanetario è rivolto a sud rispetto al campo magnetico terrestre, l'attività geomagnetica incrementa proporzionalmente d'intensità. 

  1. Quadrante Velocità del vento solare V:

Varia da 200 a 1000 km s-1. La scala è lineare per tutto il range. Per valori esterni all'intervallo, l'indicatore  si blocca sul min o max rispettivamente. Se mancano i dati, l'indicatore non appare. La scala colorimetrica indica verde per velocità basse, giallo per moderate e rosso per alte velocità, come un normale tachimetro per automobili.

  1. Quadrante Pressione dinamica del vento solare

Varia da 0.1 a 100 nPa. La scala è logaritmica (log10) su tutto l'intervallo. Se la densità o dati di velocità sono mancanti, l'indicatore non appare. La pressione dinamica è funzione della velocità e della densità del vento solare. La sua formula è:

P = 1.6726e-6 * n * V2

dove la pressione P è in nPa (nano Pascals), n la densità in particelle/cm3  e V  è la velocità in km/s  del vento solare. La scala colorimetrica verde indica verde per bassa, giallo per moderata, e rossa per alti pressioni dinamiche.

 

 

Nota:

In fisica dello spazio esistono 2 differenti definizioni di pressione dinamica comunemente usati. La nostra formulazione è quella relativa alla definizione più comunemente usata:

P = density * V2


In questa definizione P rappresenta il momento di flusso del vento solare. Questa definizione trae la sua origine dalle equazioni di flusso che descrivono la conservazione del momento. L'altra definizione è:


P = 1/2 * density * V2


In questa definizione, P è l'energia cinetica per unità di volume del vento. E' usata sopratutto in aerodinamica e fluidodinamica. Deriva dall'equazione di Bernoulli che a sua volta deriva dalla legge di conservazione dell'energia in un flusso laminare.

 

Monitor vento solare

 Monitor Vento Solare

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