Magneettinen aktiivisuus

Magneettinen aktiivisuus liittyy suoraan Auringon aktiivisuuteen, joka havaitaan esimerkiksi roihupurkauksina tai koronan massapurkauksina. Niiden esiintyminen noudattaa noin 11 vuoden jaksoa, joka on havaittavissa myös erilaisten magneettisten aktiivisuuslukujen eli indeksien avulla.

Laajasti tarkastellen geomagneettisella aktiivisuudella tarkoitetaan kaikkia Maan magneettikentän vaihteluita, joiden alkuperä on Maan ulkopuolella. Maapallon ytimessä tapahtuvien hitaiden muutosten aiheuttamaa sekulaarivaihtelua ei tässä yhteydessä siis tarkastella. Ulkoiset vaihtelut liittyvät Auringon sähkömagneettiseen säteilyyn ja aurinkotuuleen (eli varauksellisten hiukkasten virtaan). Niiden aikaskaalat vaihtelevat sekunneista vuosiin.

Avaruusmyrskyt-sivulla kerrotaan magneettikehän alimyrskyistä ja magneettisista myrskyistä lähinnä satelliittihavaintojen näkökulmasta. Avaruusmyrskyihin liittyvät lähiavaruudessa ja ionosfäärissä kulkevat sähkövirrat havaitaan maanpinnalla sijaitsevilla magnetometreillä erityyppisinä tiettyjä säännöllisiä ominaisuuksia omaavina häiriöinä. Näin magneettikehä välittää Auringon aktiivisuuden geomagneettiseksi aktiivisuudeksi. Magnetometrien havainnoista muodostetaan useita eri indeksejä, joilla pyritään seulomaan magneettisista häiriöistä olennaisimmat Auringon aktiivisuustasoa ja magneettikehän tapahtumia kuvaavat piirteet.

Monenlaisia indeksejä eri tarkoituksiin

Yleisimmin käytetty aktiivisuusluku on Bartelsin K-indeksi, joka kuvaa paikallista magneettisten vaihteluiden voimakkuutta kolmen tunnin jaksoissa. Tästä kehitetty Ak-indeksi puolestaan kertoo kunkin päivän aktiivisuustason. Maailmanlaajuista magneettista häiriöisyyttä kuvataan esimerkiksi Km- ja Kp-indekseillä, jotka lasketaan tiettyjen magneettisten havaintoasemien K-indekseistä.

Pisin aktiivisuuslukusarja muodostuu Mayaudin aa-luvuista vuodesta 1868 alkaen. Ilmatieteen laitoksen edeltäjän, Helsingin magneettis-meteorologisen observatorion havainnoista on voitu jatkaa magneettisen aktiivisuuden aikasarjaa ajassa taaksepäin aina vuoteen 1844 saakka.

Magneettisten myrskyjen luonnehtimiseen sopii Kp:n ohella Dst-indeksi, joka on räätälöity mittaamaan erityisesti rengasvirran voimakkuutta. PC-indeksi (Polar Cap) puolestaan mittaa napakalotin poikki ionosfäärissä tapahtuvaa plasman virtausta, joka heijastaa magneettikehän kiertoliikkeen nopeutta.

Alimyrskyaktiivisuuteen liittyy suorimmin AE-indeksi (Auroral Electrojet), joka mittaa ionosfäärissä revontulivyöhykkeellä kulkevien sähkövirtojen voimakkuutta.