Indice K: differenze tra le versioni
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L<nowiki>'</nowiki>'''indice K''' misura il disturbo della componente orizzontale del [[campo magnetico terrestre]]. È espresso attraverso un numero intero compreso fra 0 e 9, con valori uguali o superiori a 5 che indicano l'occorrenza di una [[Tempesta solare|tempesta geomagnetica]]. È derivato dall'[[ampiezza|escursione massima]] delle fluttuazioni della componente orizzontale del campo magnetico terrestre, rilevate da un [[magnetometro]] in un intervallo di tre ore. La lettera 'K' ha origine dalla parola tedesca ''Kennziffer'' che significa "numero caratteristico" (la [[parte intera]] di un numero decimale) ed è stato introdotto da [[Julius Bartels]] nel 1938 |
L<nowiki>'</nowiki>'''indice K''' misura il disturbo della componente orizzontale del [[campo magnetico terrestre]]. È espresso attraverso un numero intero compreso fra 0 e 9, con valori uguali o superiori a 5 che indicano l'occorrenza di una [[Tempesta solare|tempesta geomagnetica]]. È derivato dall'[[ampiezza|escursione massima]] delle fluttuazioni della componente orizzontale del campo magnetico terrestre, rilevate da un [[magnetometro]] in un intervallo di tre ore. La lettera 'K' ha origine dalla parola tedesca ''Kennziffer'' che significa "numero caratteristico" (la [[parte intera]] di un numero decimale) ed è stato introdotto da [[Julius Bartels]] nel 1938<ref name=Bartels>{{cita pubblicazione |lingua=en |titolo=The three-hour-range index measuring geomagnetic activity |nome1=J. |cognome1=Bartels |nome2=N. H. |cognome2=Heck |nome3=H. F. |cognome3=Johnston |data=dicembre 1939 |doi=10.1029/TE044i004p00411 |pubblicazione=Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity |volume=44 |numero=4 |pp=411-454}}</ref><ref name=Fleming>{{cita pubblicazione |lingua=en |titolo=Seventh General Assembly of the Association of Terrestrial Magnetism and Electricity at Washington, D.C., September 4–15, 1939 |nome1=J. A. |cognome1=Fleming |nome2=H. D. |cognome2=Harradon |nome3=J. W. |cognome3=Joyce |data=dicembre 1939 |doi=10.1029/TE044i004p00471 |pubblicazione=Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity |volume=44 |numero=4 |pp=477–478}}</ref><ref>{{cita|J. Matzka ''et al''.||Matzka2021}}, 2021.</ref> e adottato dall'International Association for Terrestrial Magnetism and Electricity nel 1939 (divenuta, in seguito, l'[[International Association of Geomagnetism and Aeronomy]], IAGA).<ref>{{cita|J. Matzka ''et al''.|p. 9|Matzka2021}}, 2021.</ref> |
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La scala K è quasi-logartimica. Indicando con ''R'' l'[[ampiezza|escursione massima]] (o ampiezza picco-picco) delle fluttuazioni della componente orizzontale del campo magnetico terrestre, espresse in [[Tesla (unità di misura)|nanotesla]] (nT), la tabella di conversione tra ''R'' e ''K'' varia da osservatorio a osservatorio in modo da associare analoghi valori dell'indice ''K'' agli stessi eventi. Questo perché l'ampiezza delle fluttuazioni del campo magnetico terrestre dipendono dalla [[Latitudine geomagnetica|latitudine magnetica]], con osservatori posti a una latitudine elevata che rilevano fluttuazioni caratterizzate da un'ampiezza maggiore. Per fare degli esempi, dunque, perché una tempesta geomagnetica sia contraddistinta da un valore di ''K'' pari a 9, devono essere misurati valori di ''R'' pari a {{Val|1500|u=nT}} e {{Val|300|u=nT}}, rispettivamente, dagli osservatori di [[Qeqertarsuaq]] (in [[Groenlandia]]) e [[Honolulu]] (alle [[Hawaii]]).<ref name=Davies-1>{{cita|K. Davies|pp. 49-50|Davies1990}}, 1990.</ref> Gli intervalli orari di misura non sono arbitrati, ma sono otto giornalieri: 00:00–03:00, 03:00–06:00, ..., 21:00–24:00.<ref name=Davies-1/> |
La scala K è quasi-logartimica. Indicando con ''R'' l'[[ampiezza|escursione massima]] (o ampiezza picco-picco) delle fluttuazioni della componente orizzontale del campo magnetico terrestre, espresse in [[Tesla (unità di misura)|nanotesla]] (nT), la tabella di conversione tra ''R'' e ''K'' varia da osservatorio a osservatorio in modo da associare analoghi valori dell'indice ''K'' agli stessi eventi. Questo perché l'ampiezza delle fluttuazioni del campo magnetico terrestre dipendono dalla [[Latitudine geomagnetica|latitudine magnetica]], con osservatori posti a una latitudine elevata che rilevano fluttuazioni caratterizzate da un'ampiezza maggiore.<ref>{{cita|J. Matzka ''et al''.|pp. 3-5|Matzka2021}}, 2021.</ref> Per fare degli esempi, dunque, perché una tempesta geomagnetica sia contraddistinta da un valore di ''K'' pari a 9, devono essere misurati valori di ''R'' pari a {{Val|1500|u=nT}} e {{Val|300|u=nT}}, rispettivamente, dagli osservatori di [[Qeqertarsuaq]] (in [[Groenlandia]]) e [[Honolulu]] (alle [[Hawaii]]).<ref name=Davies-1>{{cita|K. Davies|pp. 49-50|Davies1990}}, 1990.</ref> Gli intervalli orari di misura non sono arbitrati, ma sono otto giornalieri: 00:00–03:00, 03:00–06:00, ..., 21:00–24:00.<ref name=Davies-1/> |
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È stato anche introdotto un valore medio ''K<sub>p</sub>'', calcolato come [[media pesata]] dai valori misurati presso 13 osservatori posti a medie latitudini in entrambi gli emisferi, al termine di ciascun intervallo orario.<ref name=Davies-1/><ref>{{cita|J. Matzka ''et al''.|pp. 5-9|Matzka2021}}, 2021.</ref> |
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L'agenzia statunitense [[National Oceanic and Atmospheric Administration]] (NOAA) ha introdotto al termine degli [[anni 1990|anni novanta]]<ref>{{cita conferenza |lingua=en |titolo=Discussion of the NOAA space weather scales and their relevance to aviation services |autore=Robert Rutledge |conferenza=Meeting of the Meteorology Panel (METP), Meteorological Information and Service Development Working Group (WG-MISD), Washington DC, Stati Uniti, 16-19 novembre 2015 |pp=1-3 |anno=2015 |url=https://www.icao.int/airnavigation/METP/MISD/MISD%20First%20Meeting%20Documents/MISD1-IP02_SpWx%20(NOAA%20SpWx%20Scales).pdf |accesso=27 aprile 2023}}</ref> una scala di valutazione dell'intensità delle tempeste geomagnetiche (''Geomagnetic Stroms scale'' o ''G-scale''<ref>{{cita|J. Matzka ''et al''.|p. 2|Matzka2021}}, 2021.</ref>),<ref>{{cita|A. Hanslmeier|pp. 193–200|Hanslmeier}}, 2004.</ref><ref>{{cita web |lingua=en |url=https://www.swpc.noaa.gov/noaa-scales-explanation |titolo=NOAA Space Weather Scales |editore=National Oceanic and Atmospheric Administration |accesso=27 aprile 2023}}</ref> eseguita analizzando i danni prodotti principalmente sui sistemi di [[centrale elettrica|generazione]] e [[rete elettrica|distribuzione]] dell'[[energia elettrica]] e sui [[satellite artificiale|satelliti]] in [[orbita geocentrica|orbita terrestre]], e l'ampiezza ed intensità dei fenomeni atmosferici ad esse collegati (principalmente le [[aurora polare|aurore polari]]), in modo sostanzialmente analogo alla [[scala Mercalli]] per i [[terremoto|terremoti]]. |
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== Bibliografia == |
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Versione delle 13:01, 27 apr 2023
L'indice K misura il disturbo della componente orizzontale del campo magnetico terrestre. È espresso attraverso un numero intero compreso fra 0 e 9, con valori uguali o superiori a 5 che indicano l'occorrenza di una tempesta geomagnetica. È derivato dall'escursione massima delle fluttuazioni della componente orizzontale del campo magnetico terrestre, rilevate da un magnetometro in un intervallo di tre ore. La lettera 'K' ha origine dalla parola tedesca Kennziffer che significa "numero caratteristico" (la parte intera di un numero decimale) ed è stato introdotto da Julius Bartels nel 1938[1][2][3] e adottato dall'International Association for Terrestrial Magnetism and Electricity nel 1939 (divenuta, in seguito, l'International Association of Geomagnetism and Aeronomy, IAGA).[4]
Calcolo dell'indice K
La scala K è quasi-logartimica. Indicando con R l'escursione massima (o ampiezza picco-picco) delle fluttuazioni della componente orizzontale del campo magnetico terrestre, espresse in nanotesla (nT), la tabella di conversione tra R e K varia da osservatorio a osservatorio in modo da associare analoghi valori dell'indice K agli stessi eventi. Questo perché l'ampiezza delle fluttuazioni del campo magnetico terrestre dipendono dalla latitudine magnetica, con osservatori posti a una latitudine elevata che rilevano fluttuazioni caratterizzate da un'ampiezza maggiore.[5] Per fare degli esempi, dunque, perché una tempesta geomagnetica sia contraddistinta da un valore di K pari a 9, devono essere misurati valori di R pari a 1500 nT e 300 nT, rispettivamente, dagli osservatori di Qeqertarsuaq (in Groenlandia) e Honolulu (alle Hawaii).[6] Gli intervalli orari di misura non sono arbitrati, ma sono otto giornalieri: 00:00–03:00, 03:00–06:00, ..., 21:00–24:00.[6]
È stato anche introdotto un valore medio Kp, calcolato come media pesata dai valori misurati presso 13 osservatori posti a medie latitudini in entrambi gli emisferi, al termine di ciascun intervallo orario.[6][7]
L'indice A
L'indice A è stato introddo per esprimere una media giornaliera dell'attività geomagnetica. Poiché K è determinato attraverso una calcolo logaritmico, una media tra gli 8 valori giornalieri non fornirebbe un dato significativo. Conseguentemente, è stata sviluppata una procedura che prima converte K nel parametro a scalato linearmente; il valore dell'indice A è quindi calcolato come media semplice dei valori a ottenuti per ciascun intervallo orario.[8]
La tabella di conversione di K in a è la seguente:[8][9]
| 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 |
Scala G
L'agenzia statunitense National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ha introdotto al termine degli anni novanta[10] una scala di valutazione dell'intensità delle tempeste geomagnetiche (Geomagnetic Stroms scale o G-scale[11]),[12][13] eseguita analizzando i danni prodotti principalmente sui sistemi di generazione e distribuzione dell'energia elettrica e sui satelliti in orbita terrestre, e l'ampiezza ed intensità dei fenomeni atmosferici ad esse collegati (principalmente le aurore polari), in modo sostanzialmente analogo alla scala Mercalli per i terremoti.
Note
- ^ (EN) J. Bartels, N. H. Heck e H. F. Johnston, The three-hour-range index measuring geomagnetic activity, in Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity, vol. 44, n. 4, dicembre 1939, pp. 411-454, DOI:10.1029/TE044i004p00411.
- ^ (EN) J. A. Fleming, H. D. Harradon e J. W. Joyce, Seventh General Assembly of the Association of Terrestrial Magnetism and Electricity at Washington, D.C., September 4–15, 1939, in Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity, vol. 44, n. 4, dicembre 1939, pp. 477–478, DOI:10.1029/TE044i004p00471.
- ^ J. Matzka et al., 2021.
- ^ J. Matzka et al., p. 9, 2021.
- ^ J. Matzka et al., pp. 3-5, 2021.
- ^ a b c K. Davies, pp. 49-50, 1990.
- ^ J. Matzka et al., pp. 5-9, 2021.
- ^ a b K. Davies, p. 50, 1990.
- ^ (EN) Geomagnetic kp and ap Indices, su ngdc.noaa.gov, National Centers for Environmental Information. URL consultato il 26 aprile 2023.
- ^ (EN) Robert Rutledge, Discussion of the NOAA space weather scales and their relevance to aviation services (PDF), Meeting of the Meteorology Panel (METP), Meteorological Information and Service Development Working Group (WG-MISD), Washington DC, Stati Uniti, 16-19 novembre 2015, 2015, pp. 1-3. URL consultato il 27 aprile 2023.
- ^ J. Matzka et al., p. 2, 2021.
- ^ A. Hanslmeier, pp. 193–200, 2004.
- ^ (EN) NOAA Space Weather Scales, su swpc.noaa.gov, National Oceanic and Atmospheric Administration. URL consultato il 27 aprile 2023.
Bibliografia
- (EN) Kenneth Davies, Ionospheric Radio, IET, 1990, ISBN 9780863411861.
- (EN) Arnold Hanslmeier, The NOAA Space Weather Scales, in The Sun and Space Weather, Dordrecht, Springer, 2004, pp. 193–200, DOI:10.1007/0-306-48211-8_10.
- (EN) J. Matzka, C. Stolle, Y. Yamazaki, O. Bronkalla e A. Morschhauser, The Geomagnetic Kp Index and Derived Indices of Geomagnetic Activity, in Space Weather, vol. 19, n. 5, maggio 2021, pp. 1-21, DOI:10.1029/2020SW002641.
