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全球地磁擾動指數

※過去時間
全球地磁擾動指數圖

Dst(Disturbance storm time)指數是藉由4個位在地磁赤道兩側的地磁觀測站所量測到的地磁變化,減去地磁寧靜日的基線值所得到地球磁場的擾動情形,用來表示低緯度所量測到的地磁擾動情況。當完全無地磁擾動時,數值應為0奈特斯拉(nT)。即時資料由位在日本京都大學的世界地磁資料中心(World Data Center for Geomagnetism, Kyoto)每30分鐘更新一次,並且每隔一段時間再重新計算寧靜日參考值來修正過去的擾動指數值。下方的色線表示用來計算該筆Dst指數所使用的測站數量,顏色所對應的數量可參考產品最右方1到4的標示來對照。請注意,由於即時的Dst指數是使用未經過檢視校正的測站原始數據直接計算,因此可能會因為人為或基線改變等因素的影響而有誤差。

Kp指數是藉由13個位在高緯度的地磁觀測站所量測到的地磁變化程度所整合得到的結果,用來表示高緯度所量測到的地磁擾動情況。由於每個測站所在的地區對於地磁變化的感應程度不同,因此各個測站先透過歷史地磁擾動資料建立測站的K指數,數值由自0至9並且區分為28個等級,並且將每3個小時的觀測資料換算成K指數後,整合並計算全球13個測站的資料作為Kp指數,以表示過去三小時內高緯度地區的地磁變化量。

Hpo指數是Kp指數的延伸,由於Kp指數是每3個小時提供一個數值,因此無法即時反應出地球磁場在短時間內的變動。另外,Kp指數的數值只在0到9的區間。遇到較為劇烈磁暴時,各個事件的最大值都是9而無法區分出事件的強弱。因此德國國家地球科學研究中心(GFZ)為了改善這兩個問題,發展出每30/60分鐘估算且為無數值上限的地磁擾動指數(Hpo30/60),希望能夠提供近即時地磁擾動監測所用。

當太陽風風速、太陽風密度突然增強或是行星際磁場轉為南向為主時,朝向地球而來的帶電粒子會擠壓地球磁場,就有機會造成地表上所量測到的磁場出現劇烈變化。另外,當太陽輻射增強或其他原因造成電離層中帶電粒子分布改變時,中、低緯度上空的太陽寧靜電流(Solar quiet current, Sq current)也會隨之改變,進而影響到地表觀測到的水平磁場強度。當地球磁場發生劇烈變化並達到特定的程度時,便稱之為磁暴(Geomagnetic storm)。

磁暴發生時,可能會間接加熱地球熱氣層讓密度上升,增加衛星運行的阻力;也可能因為地磁狀態改變而影響電離層電子濃度的分布;部分地區內的導線或設備可能因為電磁感應而產生地磁感應電流(Geomagnetically induced current, GIC)而損害設備或影響運作。

Dst指數資料來源為WDC-Kyoto;Kp指數資料來源為NOAA/SWPC;Hpo指數資料來源為GFZ。如有需要2020年4月1日之後的觀測圖檔,可來信詢問。如有需要觀測數據,可至WDC-Kyoto(Dst)、NOAA/SWPC(Kp)或GFZ(Hpo)取得。

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