Geomagneettiset myrskyt

Aurinkotuulen puuskat häiritsevät Maan magneettikenttää aiheuttaen mm. revontulia. Suurimmat geomagneettiset myrskyt aiheutuvat Maan magneettikehään osuvista koronan massapurkauksista.

Synty

Kun aurinkotuuli on tavallista nopeampaa tai tiheämpää tai sen magneettikenttä tavanomaista voimakkaampi ja etelään osoittava, energian siirtyminen aurinkotuulesta Maan magneettikehään voimistuu. Tämä voimistaa mm. ionikehässä kulkevia sähkövirtoja, aiheuttaen maanpinnalla mitattavia magneettikentän häiriöitä, sekä lisää hiukkassadetta ilmakehään, synnyttäen revontulia.

Aurinkotuulen puuskilla voi olla monia lähteitä, mutta voimakkaimmat aiheutuvat Maata kohti suuntautuvista koronan massapurkauksista. Niissä Aurinko sylkäisee avaruuteen suuren magnetoituneen kaasupilven, yleensä roihupurkauksen yhteydessä.

Ennustaminen

Koronan massapurkaus havaitaan koronagrafikuvista sen lähtiessä Auringosta, mikä antaa vuorokauden tai pari varoitusaikaa ennen kuin massapurkaus osuu Maahan. Planeettainvälisessä avaruudessa matkatessaan massapurkaus on näkymätön, joten saapumisaika-arvio on epätarkka. Lisäksi massapurkaukseen liittyvän magneettikentän suuntaa ei pystytä selvittämään etähavainnoista, joten on mahdotonta arvioida tarkasti, kuinka voimakkaasti purkaus vaikuttaa Maan magneettikehään.

Kun massapurkaus tai pienempi aurinkotuulen häiriö ohittaa Maan ja Auringon välissä pysyttelevän DSCVR-satelliitin, siitä saadaan tarkka mittaus ja sen vaikutus voidaan arvioida melko tarkasti. Tällöin sen Maahan saapumiseen ja geomagneettisen häiriön alkamiseen on kuitenkin aikaa enää tunti tai vähemmän.

Kesto ja vaikutusalueet

Suuret geomagneettiset häiriöt eli myrskyt kestävät tyypillisesti pari päivää. Jos massapurkauksia tulee useampi peräkkäin, niin kuin toisinaan tapahtuu, magneettisesti häiriöinen aika voi kestää yhtäjaksoisesti viikonkin.

Geomagneettisiin myrskyihin liittyy monenlaisia ilmiöitä, mutta tyypillisesti vaikutukset ovat voimakkaimmat napojen lähellä ja revontulirenkaan alueella. Mitä voimakkaampi myrsky on, sitä kauemmas navoilta vahvojen vaikutusten alue ulottuu. Alla olevassa taulukossa mainitut revontulten esiintymisen leveysasteet kuvaavat tätä suuntaa-antavasti.

Kokoluokittelu

Geomagneettisten myrskyjen kokoluokittelu perustuu magneettisen Kp-indeksin arvoon. Kp-indeksi lasketaan kolmentoista keskileveysasteilla sijaitsevan magneettisen observatorion mittauksista. Se kuvaa kvasilogaritmisesti magneettikentän vaakakomponentin muutoksen suuruutta kolmen tunnin aikana.

Geomagneettiset myrskyt

Luokitus	Vaikutukset	Kp	Yleisyys
G5 Äärimmäinen	Revontulia voi näkyä 40. geomagneettisella leveyspiirillä asti (esim. Valencia Espanjassa). Sähkönjakelun kantaverkossa voi esiintyä laajoja jännitteenhallintaongelmia. Sähkökatkot ja muuntajavauriot mahdollisia. Indusoituneet sähkövirrat mm. maakaasuputkissa jopa satoja ampeereja. Satelliittipaikannuksen laatu voi heikentyä päiviksi. HF-taajuusalueen radioliikenteessä voi esiintyä alueellisia katkoksia parin päivän ajan. Matalataajuisissa navigointisignaaleissa voi esiintyä katkoksia. Satelliiteille voi aiheutua merkittäviä ongelmia sähköisestä varautumisesta. Satelliittien asennonsäädössä ja yhteyksissä maa-asemiin voi esiintyä ongelmia.	9	4 kertaa (4 päivänä) pilkkujaksossa
G4 Ankara	Revontulia voi näkyä 45. geomagneettisella leveyspiirillä asti (esim. Milano Italiassa). Sähkönjakelun kantaverkossa jännitteenhallintaongelmat mahdollisia. Suojausjärjestelmät saattavat virheellisesti kytkeä irti osia verkosta. Indusoituneet virrat häiritsevät korroosiosuojausta mm. maakaasuputkissa. Satelliittipaikannuksen laatu voi heikentyä tunneiksi. HF-taajuusalueen radioliikenteessä voi esiintyä alueellisia häiriöitä. Matalataajuisissa navigointisignaaleissa voi esiintyä häiriöitä. Satelliiteille voi aiheutua ongelmia sähköisestä varautumisesta. Satelliittien asennonsäädössä ja seurannassa saattaa esiintyä ongelmia.	8	100 kertaa (60 päivänä) pilkkujaksossa
G3 Voimakas	Revontulia voi näkyä 50. geomagneettisella leveyspiirillä asti (esim. Köln Saksassa). Sähkönjakelun kantaverkossa saatetaan tarvita jännitteenkorjauksia. Suojausjärjestelmät saattavat aiheuttaa vääriä hälytyksiä. Satelliittipaikannuksessa, HF-taajuusalueen radioliikenteessä ja matalataajuisissa navigointisignaaleissa saattaa esiintyä ajoittaisia häiriöitä. Satelliiteissa voi esiintyä haitallista sähköistä varautumista. Satelliittien asennonsäädössä voi esiintyä häiriöitä.	7	200 kertaa (130 päivänä) pilkkujaksossa
G2 Kohtalainen	Revontulia voi näkyä 55. geomagneettisella leveyspiirillä asti (esim. Malmö Ruotsissa). HF-taajuusalueen radioaaltojen eteneminen voi heikentyä korkeilla leveysasteilla. Matalalla kiertoradalla olevien satelliittien ja avaruusromun kokema ilmanvastus voi kasvaa merkittävästi tällä ja korkeammilla häiriötasoilla, mikä aiheuttaa muutoksia kiertoratoihin.	6	600 kertaa (360 päivänä) pilkkujaksossa
G1 Vähäinen	Revontulia näkyy yleisesti vähän tavanomaisen revontulivyöhykkeen eteläpuolella (esim. Etelä-Suomessa). Muuttoeläinten magneettiaistiin perustuva suunnistus häiriintyy tällä ja korkeammilla häiriötasoilla.	5	1700 kertaa (900 päivänä) pilkkujaksossa