Магнитное поле Земли описывается семью параметрами.Для измерения земного магнитного поля в любой точке, мы должны измерить направление и напряженность поля. Параметры ,описывающие направление магнитного поля: склонение ( D ),наклонение ( I ).D и I измеряются в градусах. Напряженность общего поля ( F ) описывается горизонтальной компонентой (H), вертикальной компонентой (Z) и северной (X) и восточной (Y) компонентами горизотальной напряженности. Эти комопненты могут быть измерены в Эрстедах( 1 Эрстед=1 гауссу), но обычно -в нанаТеслах( 1нТ х 100 000 = 1 эрстеду).Напряженость магнитного поля Земли грубо между 25 000 - 65 000НТ (0,25-0,65 эрстеда). Магнитное склонение - угол между магнитным и географическим полюсами.D считается положительным если измеряемый угол восточнее географического и отрицательным когда-западнее. Геомагнитное поле, измеренное в любой точке земной поверхности является совокупностью нескольких магнитных полей, генерируемых различными источниками. Эти поля накладываются и взаимодействуют друг с другом. Более чем 90% измеряемого поля генерируется внутри планеты и в земной коре.Эта часть геомагнитного поля часто называется главным магнитным полем. Главное магнитное поле измеяется медленно во времени и может быть описано такими математическими моделями как (IGRF) - международная геомагнитная рекомендуемая модель, (WMM) - Глобальная магнитная модель. Главное магнитное поле создает в межпланетной среде полость, называемую магнитосферой, где земное магнитное поле преобладает в магнитном поле солнечного ветра. Конфигурация магнитосферы чем-то напоминает комету по распределению динамического давления солнечного ветра. Она сжата с солнечной стороны примерно до 10 радиусов Земли и в тени солнца хвостовая часть распространяется на расстояния свыше 100 земных радиусов. Магнитосфера отклоняет поток большей части частиц солнечного ветра около Земли, тогда как линии геомагнитного поля направляют изменение движения частиц внутри магнитосферы. Различные потоки ионов и электронов внутри магнитосферы и токовые системы в ионосфере вызывают вариации напряженности магнитного поля Земли.Эти внешние токи в верхней ионизированной атмосфере и магнитосфере изменяются во времени гораздо меньшем,чем внутреннее главное магнитное поле и могут создавать магнитные поля больше 10% главного магнитного поля. Другими важными источниками являются поля,возникающие от электрических полей, текущих в ионизированной верхней атмосфере и поля, индуцированные токами текущими внутри земной коры и мантии. Главное магнитное поле изменяется медленно во времени и может быть грубо описано как магнитный стержень с северным и южным полюсами глубоко внутри Земли и линии магнитного поля родолжаются далеко в пространстве. Земное магнитное поле изменяется и в пространстве и во времени. Исторически, магнитные обсерватории были основаны для мониторинга вековых изменений магнитного поля Земли и это остается одной из их наиболее важных функций. Это обычно включает в себя абсолютные измерения в количестве достаточном для мониторинга приборного дрейфа и для получения среднегодовых значений. Свыше 70 стран содержат более чем 200 обсерваторий по всему миру. Данные магнитных обсерваторий являются основными при изучении вековых изменений, исследования внутреннего строения Земли и глобальном моделировании.

Индексы геомагнитной активности

Описание геомагнитных индексов

Геомагнитные индексы учреждены как ряды данных с целью описания магнитной активности в планетарном масштабе или некоторых ее составляющих. Ряды данных однородны с 1932 г. для Кр и Ар,с 1957 для Dst.

Трехчасовой индекс К

К индексы выделяют влияние солнечных частиц на земное магнитное поле; в 3-часовой период, они классифицируют уровни возмущений амплитуд вариаций более неустойчивой горизонтальной компоненты поля. Каждый уровень активности связан почти логарифметически с соответствующей амплитудой возмущения. Трехчасовые индексы различают истинное возмущение магнитного поля от спокойно-суточных вариаций магнитного поля ионосферных токов. Диапазон К индексов - 28 интервалов от 0 ( спокойный) до 9( сильно возмущенный) с дробной частью, выражаемой третями. К-величина равная 27,например, соответствует 2и 2/3 или 3-.; а К равное 30 соответствует 3и 0/3 или 3 точно.;и К равный 33 соответствует 3 и 1/3 или 3+. Среднее арифметическое от зК зхвеличин персчтанное по 13 обсерваториям дает Кр. (Лервик(В.Бр.), Ескдалемуир(В.Бр.), Хартланд(И.Бр.), Оттава(Кан.),Фредерисбург(США), Мианук(Кан.), Ситка(США), Иеревел(Нов.Зел.), Канберра(Австрю), Лово(Шв.),Брофелд(Дан.), Вингст(Гер.), и Ниемек(Гер.).

Эквивалентные амплитуды

: аk-индекс: 3-часовой индекс "эквивалентной амплитуды" локальной геомагнитной активности; "а" соотносится к 3-часовому К индексу согласно следующей шкале:

K = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
a = 0 3 7 15 27 48 80 140 240 400

Ак-суточный индекс локальной геомагнитной активности, вычисленный как среднее из восьми 3-часовых индексов ак.

Осредненный планетарный индекс на базе данных сети Кр станций.

DSTИндекс Dst

Dst эквивалентные индексы экваториального магнитного возмущения, вычисляемые из часовых значений низкоширотных магнитных вариаций. . Они показывают эффект глобального симметричного экваториального кольцевого тока западного направления, вызывающего уменьшение "главной фазы" в Н-компоненте поля во время больших магнитных бурь. Единица - нТ.

Ср

или Плнетарный суточный индекс.

Численное определение верхнего уровня магнитной активности для суток определяется из суммы восьми Ар амплитуд. Диапазон Ср, в интервалах одной десятой, от 0(спокойная) до 2,5(очень высокая).

Пересчет диапазона Ср от 0 до 2,5 к одной цифре в диапазоне 0 - 9.

AA             1868 - Present                            (3 hourly and daily)(monthly)(yearly)(Lists and 
                                                                   histograms of geomagnetic disturbance and Solar Sunspots)
KP_AP     1932 - Present                              (3 hourly and daily) (Lists and histograms of
                                                                   geomagnetic disturbance  and Solar Sunspots)
AE_HV     1957-75, 78-88                              (hourly)
AE_MIN    1978-881-6;198903;1990-94           (minute)
DST           1957 - Present                             (hourly)
PC             1975 - Present                             (15-minute)
AMANAS  1959 - Present                              (3 hourly and daily)
KMKNKS  1983 - Present                              (3 hourly)

================================================================
 OBSERVATORIES   CODE  CO      LAT.    LON.    DATA YEARS
================================================================
ALMA ATA         AAA  FSU-Kaz. 43.25   76.92  63 - 72,75-82,84-90
ARKHANGELSK      ARK  FSU-Rus. 64.60   40.50  82 - 89
ASHKHABAD        ASH  FSU-Tur. 37.95   58.11  59 - 70,72-85
BOROK            BOX  FSU-Rus. 58.03   38.97  80 - 91
CAPE CHELYUSKIN  CCS  FSU-Rus. 77.72  104.28  57 - 85
CAPE WELLEN      CWE  FSU-Rus. 66.16  190.17  57 - 87
DIXON ISLAND     DIK  FSU-Rus. 73.54   80.56  57 - 86
HEISS ISLAND     HIS  FSU-Rus. 80.62   58.05  58 - 69
IRKUTSK          IRT  FSU-Rus. 52.46  104.04  57 - 90
KARAGANDA        KGD  FSU-Kaz. 49.82   73.08  65 - 76, 80, 84-89
KAZAN            KZN  FSU-Rus. 55.83   48.85  64 - 74, 78 - 89
KIEV             KIV  FSU-Ukr. 50.72   30.30  58 - 91
LENINGRAD        LNN  FSU-Rus. 59.95   30.71  48 - 88
LVOV             LVV  FSU-Ukr. 49.90   23.75  57 - 72,78
MAGADAN          MGD  FSU-Rus. 60.12  151.02  66 - 89
MINSK            MNK  FSU-Rus. 54.50   27.88  61 - 89
MIRNY            MIR    AY    -66.55   93.02  56 - 85
MOLODEZHNAYA     MOL    AY    -67.67   45.85  65 - 77
MOSCOW           MOS  FSU-Rus. 55.48   37.31  58 - 89
MURMANSK         MMK  FSU-Rus. 68.95   33.05  59 - 80
NOVOKAZALINSK    NKK  FSU-Kaz. 45.80   62.10  80
NOVOLAZAREVSKAYA NVL    AY    -70.77   11.83  61 - 78
NOVOSIBIRSK      NVS  FSU-Rus. 55.03   82.90  67 - 91,94,95
OASIS            OAS    AY    -66.30  100.72  57 - 58
ODESSA           ODE  FSU-Ukr. 46.78   30.88  57 - 91
P. TUNGUSKA      POD  FSU-Rus. 61.60   90.00  69 - 91
PETROPAVLOVSK    PET  FSU-Rus. 52.90  158.43  69 - 90
PIONERSKAYA      PIO    AY    -69.73   95.50  57,58,71,72
SVERDLOVSK(V.DUB)SVD  FSU-Rus. 56.73   61.07  45-52,54,56-74,79,80
SVERDLOVSK(ARTI) ARS  FSU-Rus. 56.43   58.57  73 - 88
TASHKENT         TKT  FSU-Uzb. 41.33   69.62  57 - 71,80,84-91
TBILISI          TFS  FSU-Geo. 42.09   44.71  59 - 90
TIKHAYA BAY      TKH  FSU-Rus. 80.33   52,80  57
TIXIE BAY        TIK  FSU-Rus. 71.58  129.00  57 - 86
VLADIVOSTOK      VLA  FSU-Rus. 43.78  132.03  57 - 89
VOSTOK           VOS    AY    -78.45  106.87  58 - 61,63-85
YAKUTSK          YAK  FSU-Rus. 62.02  129.72  57 - 89
YUZHNO SAKHALINS YSS  FSU-Rus. 46.95  142.72  57 - 88
==========================================================

===============================================================
 1-3     A3   OBSERVATORY 3-LETTER CODE
 4-5     I2   YEAR (last 2 digits, 82=1982)
 6-7     I2   MONTH (01-12)
 8       I1   ELEMENT (D, H, F, X, Y, or Z)
 9-10    I2   DAY OF MONTH (01-31)
 11-12   I2   Blanks for hourly values. Values of hourly (00-23)
              for 2.5 minute values.
 13-15   A3   Arbitrary
 16      I1   Blank for data since 1900, 8 for data before.
 17-20   I4   Tabular base, in degrees for D  and  I,  hundreds
              of nanoTeslas (gammas) for the intensity elements.
 21-116  24I4 24 Twenty-four 4-digit Hourly Values  for  the  day.
              Values are in tenth-minutes  for  D  and  nanoTeslas
              (gammas)for the intensity  elements.  Or  twenty-four
              4-digit 2.5 minute values in the hour. A missing
              value is identified by 9999.
 117-120 I4   Daily Mean or Hourly for the 2.5 minute data.
=================================================================