K-指标

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K-指标 a 博尔德 (科罗拉多州)
观测所
测量
(nT)
NOAA
G-标度
0 0 0 - 5 G0
1 3 5 - 10 G0
2 7 10 - 20 G0
3 15 20 - 40 G0
4 27 40 - 70 G0
5 48 70 - 120 G1
6 80 120 - 200 G2
7 140 200 - 330 G3
8 240 330 - 500 G4
9 400 >500 G5

K-指标(英语:K-Index)以0-9的整数量化了地球磁场水平分量的变动,指出地磁风暴的程度,1是平静,5以及更高的数值是强烈。它以三小时的间隔,以磁强计观察这段时期水平分量的最大扰动。字母'K'源自德文的'Kennziffer'[1],意思是'特殊的阿拉伯数字'。

从最大的扰动 (nT) 转换成K-指标,从一个观测站到另一个观测站,测量的值都会有所变化,但在某种程度上,某一水准 K 的发生率在所有观测站都是相同的。在实务上,这意味着在高地磁纬度的观测站,会观测到较高水准扰动的K-指标。即时的K-指标是在明定的3小时间隔(0000-0300, 0300-0600, ..., 2100-2400)确定结束之后测量的。在3小时内的最大正负偏差值将会与确定的最大扰动总值附在一起,但最大偏差值可以出现在这3小时内的任何时刻。

K-指标是德国地球物理学家朱利斯·巴特尔斯Julius Bartels)在1938年首先提出[2]

K、Kp与估计Kp之间的关系[编辑]

官方的地球Kp指标是透过网络提供的地磁观测站K-指标经过加权平均计算衍生的。由于这些观测站不是提供即时的观测数据,散布在全球各地的不同操作中心,都依据他们所在区域的观测站所提供的数据来估计这个指标。

Kp-指标是巴特尔斯在1939年引进的[1]

K和A之间的关联性[编辑]

Plot of a-index vs. K-index
Plot of a-index vs. K-index

A-指标提供地磁活动每日的平均值。因为由磁强计扰动测量的K-指标没有线性的关系,采用K-指标的平均值是无意义的。取代的是转换每一个K-指标成为线性的标度,称为"等效三小时范围"的a-指标 (注意是小写)。每日的A-指标是8个a-指标的平均值。根据下表[3][4][5]

给定的K对应的 a等效值
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

因此,例如,某一天的K-指标是3 4 6 5 3 2 2 1,当天等效振幅平均值的A-指标是:

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

Ap指标是以来自一组特定Kp站的资料为基础,平均地球的A-指标[6]

NOAA G-标度和Kp之间的关联性[编辑]

Kp标度是总结全球水准地磁活动的合理方式,但要了解太空环境对它的影响并不是件容易的事。NOAAG-标度[7]是设计来对应,以直接的方式,磁暴影响的意义。

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Bartels, J., Heck, N.H. & Johnston, HF., 1939. The three-hour range index measuring geomagnetic activity, Geophys. Res., 44, 411-454 (p 411)
  2. ^ Bartels, J., Heck, N.H. & Johnston, HF., 1939. The three-hour range index measuring geomagnetic activity, Geophys. Res., 44, 411-454 (c.f. ref 4 on p 417)
  3. ^ Davies, Kenneth. Ionospheric Radio. IEE Electromagnetic Waves Series #31. London, UK: Peter Peregrinus Ltd/The Institution of Electrical Engineers. 1990: 50. ISBN 0-86341-186-X. 
  4. ^ Help on SPIDR Data – Geomagnetic And Solar Indices Data Description. NOAA Space Physics Interactive Data Resource (SPIDR). [2012-09-12]. (原始内容存档于2013-02-20). 
  5. ^ Geomagnetic kp and ap Indices. NOAA National Centers for Environmental Information (NESDIS). [2016-08-21]. (原始内容存档于2021-01-30). 
  6. ^ http://spidr.ngdc.noaa.gov/spidr/help.do?group=geomInd#ap页面存档备份,存于互联网档案馆) - Equivalent Amplitudes
  7. ^ [1]页面存档备份,存于互联网档案馆) NOAA/SWPC Space Weather Scales used to communicate to the public current and future space weather conditions and their possible effects

外部链接[编辑]