ช่วง k ของดัชนีการประเมินสถานะสนามแม่เหล็ก ดัชนีกิจกรรมแสงอาทิตย์และธรณีแม่เหล็ก

คุณอาจให้ความสนใจกับแบนเนอร์ทุกประเภทและทั้งหน้าบนเว็บไซต์วิทยุสมัครเล่นที่มีดัชนีและตัวชี้วัดต่างๆ ของกิจกรรมแสงอาทิตย์และธรณีแม่เหล็กในปัจจุบัน สิ่งเหล่านี้คือสิ่งที่เราต้องประเมินเงื่อนไขในการผ่านของคลื่นวิทยุในอนาคตอันใกล้นี้ แม้จะมีแหล่งข้อมูลที่หลากหลาย แต่แหล่งข้อมูลที่ได้รับความนิยมมากที่สุดแห่งหนึ่งคือแบนเนอร์ที่จัดทำโดย Paul Herrman (N0NBH) และไม่มีค่าใช้จ่ายใดๆ ทั้งสิ้น

บนเว็บไซต์ของเขา คุณสามารถเลือกแบนเนอร์ใดก็ได้จาก 21 แบนเนอร์ที่มีอยู่เพื่อวางในตำแหน่งที่สะดวกสำหรับคุณ หรือใช้แหล่งข้อมูลที่ติดตั้งแบนเนอร์เหล่านี้ไว้แล้ว โดยรวมแล้วสามารถแสดงพารามิเตอร์ได้สูงสุด 24 รายการ ขึ้นอยู่กับฟอร์มแฟคเตอร์ของแบนเนอร์ ด้านล่างนี้คือข้อมูลสรุปของตัวเลือกแบนเนอร์แต่ละรายการ การกำหนดพารามิเตอร์เดียวกันอาจแตกต่างกันในแบนเนอร์ที่ต่างกัน ดังนั้นในบางกรณีจึงมีตัวเลือกหลายตัวเลือก

พารามิเตอร์กิจกรรมแสงอาทิตย์

ดัชนีกิจกรรมแสงอาทิตย์สะท้อนถึงระดับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและความเข้มของการไหลของอนุภาคซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของดวงอาทิตย์
ความเข้มของฟลักซ์แสงอาทิตย์ (SFI)

SFI คือการวัดความเข้มของรังสีที่ 2800 MHz ที่สร้างโดยดวงอาทิตย์ ค่านี้ไม่มีผลโดยตรงต่อการส่งคลื่นวิทยุ แต่ค่าของมันจะวัดได้ง่ายกว่ามาก และมีความสัมพันธ์ที่ดีกับระดับรังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงอาทิตย์และรังสีเอกซ์
หมายเลขจุดดับดวงอาทิตย์ (SN)

SN ไม่ใช่แค่จำนวนจุดดับเท่านั้น ค่าของค่านี้ขึ้นอยู่กับจำนวนและขนาดของจุด ตลอดจนลักษณะของตำแหน่งบนพื้นผิวดวงอาทิตย์ ช่วงของค่า SN คือตั้งแต่ 0 ถึง 250 ยิ่งค่า SN สูงเท่าใด ความเข้มของรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ซึ่งจะเพิ่มการแตกตัวเป็นไอออนของชั้นบรรยากาศโลกและนำไปสู่การก่อตัวของชั้น D, E และ F ในนั้น เมื่อระดับไอออไนเซชันของไอโอโนสเฟียร์เพิ่มขึ้นความถี่สูงสุดที่ใช้บังคับก็จะเพิ่มขึ้น (MUF) ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของค่า SFI และ SN บ่งบอกถึงการเพิ่มขึ้นของระดับไอออไนซ์ในชั้น E และ F ซึ่งจะส่งผลเชิงบวกต่อเงื่อนไขในการผ่านของคลื่นวิทยุ

ความเข้มของรังสีเอกซ์ (X-Ray)

ค่าของตัวบ่งชี้นี้ขึ้นอยู่กับความเข้มของรังสีเอกซ์ที่มาถึงโลก ค่าพารามิเตอร์ประกอบด้วยสองส่วน - ตัวอักษรที่แสดงถึงระดับของกัมมันตภาพรังสี และตัวเลขที่ระบุถึงกำลังการแผ่รังสีในหน่วย W/m2 ระดับของการแตกตัวเป็นไอออนของชั้น D ของชั้นไอโอโนสเฟียร์ขึ้นอยู่กับความเข้มของรังสีเอกซ์ โดยทั่วไปในช่วงกลางวัน เลเยอร์ D จะดูดซับสัญญาณวิทยุในย่านความถี่ HF ความถี่ต่ำ (1.8 - 5 MHz) และลดทอนสัญญาณในช่วงความถี่ 7-10 MHz ลงอย่างมาก เมื่อความเข้มของรังสีเอกซ์เพิ่มขึ้น ชั้น D จะขยายตัวและในสถานการณ์ที่รุนแรงสามารถดูดซับสัญญาณวิทยุได้เกือบทั้งหมดในช่วง HF ทั้งหมด ทำให้เกิดความซับซ้อนในการสื่อสารทางวิทยุ และบางครั้งก็นำไปสู่ความเงียบของวิทยุเกือบสมบูรณ์ ซึ่งอาจคงอยู่นานหลายชั่วโมง

ค่านี้สะท้อนถึงความเข้มสัมพัทธ์ของรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดในช่วงอัลตราไวโอเลต (ความยาวคลื่น 304 อังสตรอม) รังสีอัลตราไวโอเลตมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อระดับไอออไนเซชันของชั้น F ในบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ ค่า 304A มีความสัมพันธ์กับค่า SFI ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของค่าดังกล่าวจึงนำไปสู่สภาวะที่ดีขึ้นสำหรับการส่งคลื่นวิทยุโดยการสะท้อนจากชั้น F

สนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์ (Bz)

ดัชนี Bz สะท้อนถึงความแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์ ค่าบวกของพารามิเตอร์นี้หมายความว่าทิศทางของสนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์เกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางของสนามแม่เหล็กของโลก และค่าลบบ่งชี้ว่าสนามแม่เหล็กของโลกอ่อนตัวลงและผลกระทบในการป้องกันลดลง ซึ่งจะทำให้ ผลกระทบของอนุภาคมีประจุต่อชั้นบรรยากาศของโลก

ลมสุริยะ/SW

SW คือความเร็วของอนุภาคมีประจุ (กม./ชม.) ที่เคลื่อนเข้าสู่พื้นผิวโลก ค่าดัชนีสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 2000 ค่าทั่วไปคือประมาณ 400 ยิ่งความเร็วของอนุภาคสูงเท่าใด ความกดดันที่บรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ที่ค่า SW เกิน 500 กม./ชม. ลมสุริยะสามารถทำให้เกิดการรบกวนในสนามแม่เหล็กโลก ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การทำลายชั้น F ของชั้นไอโอโนสเฟียร์ ระดับไอออไนเซชันของไอโอโนสเฟียร์ลดลง และการเสื่อมสภาพของสภาพการส่งผ่านใน วง HF

โปรตอน ฟลักซ์ (Ptn Flx/PF)

PF คือความหนาแน่นของโปรตอนภายในสนามแม่เหล็กโลก ค่าปกติจะต้องไม่เกิน 10 โปรตอนที่ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของโลกเคลื่อนที่ตามแนวของมันเข้าหาขั้ว ซึ่งเปลี่ยนความหนาแน่นของไอโอโนสเฟียร์ในโซนเหล่านี้ ที่ค่าความหนาแน่นของโปรตอนสูงกว่า 10,000 การลดทอนของสัญญาณวิทยุที่ผ่านโซนขั้วโลกของโลกจะเพิ่มขึ้นและที่ค่ามากกว่า 100,000 ก็เป็นไปได้ การขาดงานโดยสมบูรณ์การสื่อสารทางวิทยุ

อิเล็กตรอนฟลักซ์ (Elc Flx/EF)

พารามิเตอร์นี้สะท้อนถึงความเข้มของการไหลของอิเล็กตรอนภายในสนามแม่เหล็กของโลก ผลกระทบของไอโอโนสเฟียร์จากปฏิกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนกับสนามแม่เหล็กจะคล้ายกับฟลักซ์ของโปรตอนบนเส้นทางแสงออโรร่าที่ค่า EF เกิน 1,000
ระดับเสียงรบกวน (Sig Noise Lvl)

ค่านี้ในหน่วยมาตราส่วน S-meter จะแสดงระดับของสัญญาณเสียงที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากอันตรกิริยาของลมสุริยะกับสนามแม่เหล็กของโลก

พารามิเตอร์กิจกรรมธรณีแม่เหล็ก

มีสองวิธีที่ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์มีความสำคัญในการประเมินการส่งคลื่นวิทยุ ในอีกด้านหนึ่ง ด้วยการรบกวนของสนามแม่เหล็กโลกที่เพิ่มขึ้น ชั้นไอโอโนสเฟียร์ F จะถูกทำลาย ซึ่งส่งผลเสียต่อการผ่านของคลื่นสั้น ในทางกลับกัน มีเงื่อนไขเกิดขึ้นสำหรับการส่งผ่านแสงออโรร่าบน VHF

ดัชนี A และ K (A-Ind/K-Ind)

สถานะของสนามแม่เหล็กโลกมีลักษณะเป็นดัชนี A และ K การเพิ่มขึ้นของค่าดัชนี K บ่งบอกถึงความไม่มีเสถียรภาพที่เพิ่มขึ้น ค่า K ที่มากกว่า 4 บ่งชี้ว่ามีพายุแม่เหล็กเกิดขึ้น ดัชนี A ใช้เป็นค่าฐานเพื่อกำหนดไดนามิกของการเปลี่ยนแปลงค่าดัชนี K
พระราชบัญญัติแสงออโรร่า/ออร่า

ค่าของพารามิเตอร์นี้เป็นอนุพันธ์ของระดับพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งมีหน่วยเป็นกิกะวัตต์ซึ่งไปถึงบริเวณขั้วโลกของโลก พารามิเตอร์สามารถรับค่าในช่วงตั้งแต่ 1 ถึง 10 ยิ่งระดับพลังงานแสงอาทิตย์สูงขึ้นเท่าไร การแตกตัวเป็นไอออนของชั้น F ของชั้นไอโอโนสเฟียร์ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น ยิ่งค่าของพารามิเตอร์นี้สูง ละติจูดของขอบเขตขอบแสงออโรร่าก็จะยิ่งต่ำลง และความน่าจะเป็นที่แสงออโรร่าจะเกิดขึ้นก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย ที่ค่าพารามิเตอร์สูงจะเป็นไปได้ที่จะทำการสื่อสารทางวิทยุทางไกลบน VHF แต่ในขณะเดียวกันเส้นทางขั้วโลกที่ความถี่ HF สามารถถูกบล็อกบางส่วนหรือทั้งหมดได้

ละติจูด (ออลัต)

ละติจูดสูงสุดที่สามารถผ่านแสงออโรราได้

ความถี่ที่ใช้งานได้สูงสุด (MUF)

ค่าของความถี่สูงสุดที่วัดได้ที่หอดูดาวอุตุนิยมวิทยาที่ระบุ (หรือหอดูดาว ขึ้นอยู่กับประเภทของแบนเนอร์) ณ จุดเวลาที่กำหนด (UTC)

การลดทอนเส้นทางโลก-ดวงจันทร์-โลก (EME องศา)

พารามิเตอร์นี้แสดงลักษณะของปริมาณการลดทอนในหน่วยเดซิเบลของสัญญาณวิทยุที่สะท้อนจากพื้นผิวดวงจันทร์บนเส้นทางโลก-ดวงจันทร์-โลก และสามารถรับค่าต่อไปนี้: แย่มาก (> 5.5 dB), แย่ (> 4 dB), ปานกลาง (> 2.5 dB), ดี (> 1.5 dB), ดีเยี่ยม (

สภาพแม่เหล็กโลก (สนาม Geomag)

พารามิเตอร์นี้แสดงลักษณะของสถานการณ์แม่เหล็กโลกในปัจจุบันตามค่าของดัชนี K สเกลของมันถูกแบ่งออกเป็น 9 ระดับตามอัตภาพตั้งแต่ไม่ใช้งานไปจนถึงพายุรุนแรง ด้วยค่าพายุหลัก รุนแรง และรุนแรง คลื่นความถี่ HF จะลดลงจนกว่าจะปิดสนิท และความน่าจะเป็นที่คลื่นแสงออโรร่าจะผ่านเพิ่มขึ้น

หากไม่มีโปรแกรม คุณสามารถคาดการณ์ประมาณการที่ดีได้ด้วยตนเอง แน่นอนว่าค่าดัชนีฟลักซ์แสงอาทิตย์ที่สูงนั้นดี โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งการไหลมีความเข้มข้นมากเท่าไร สภาพของคลื่น HF ความถี่สูงก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น รวมถึงคลื่น 6 ม. ด้วย อย่างไรก็ตาม ควรคำนึงถึงค่าการไหลจากวันก่อนหน้าด้วย การรักษาค่าขนาดใหญ่เป็นเวลาหลายวันจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าชั้นไอออไนเซชันของชั้น F2 ของชั้นบรรยากาศรอบนอกจะสูงขึ้น โดยปกติแล้วค่าที่มากกว่า 150 จะรับประกันการส่งสัญญาณ HF ที่ดี กิจกรรมธรณีแม่เหล็กระดับสูงก็มีผลเสียเช่นกัน ผลข้างเคียงช่วยลด MUF ได้อย่างมาก ยิ่งระดับของกิจกรรมแม่เหล็กโลกสูงขึ้นตามดัชนี Ap และ Kp ค่า MUF ก็จะยิ่งต่ำลง ค่า MUF จริงไม่เพียงขึ้นอยู่กับความแรงของพายุแม่เหล็กเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับระยะเวลาด้วย

การแปรผันของสนามแม่เหล็กในแต่ละวันเป็นประจำนั้นส่วนใหญ่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำในชั้นไอโอโนสเฟียร์ของโลกอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงของการส่องสว่างของไอโอโนสเฟียร์โดยดวงอาทิตย์ในระหว่างวัน การแปรผันของสนามแม่เหล็กที่ไม่สม่ำเสมอเกิดขึ้นเนื่องจากอิทธิพลของการไหลของพลาสมาแสงอาทิตย์ (ลมสุริยะ) บนสนามแม่เหล็กโลก การเปลี่ยนแปลงภายในสนามแม่เหล็ก และปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กและไอโอโนสเฟียร์

ลมสุริยะคือกระแสของอนุภาคไอออไนซ์ที่ไหลจากโคโรนาสุริยะด้วยความเร็ว 300–1200 กม./วินาที (ความเร็วของลมสุริยะใกล้โลกประมาณ 400 กม./วินาที) เข้าสู่อวกาศโดยรอบ ลมสุริยะเปลี่ยนรูปสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ ทำให้เกิดแสงออโรร่าและแถบรังสีของดาวเคราะห์ การเสริมกำลังของลมสุริยะเกิดขึ้นระหว่างเปลวสุริยะ

เปลวสุริยะอันทรงพลังมาพร้อมกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ปริมาณมากอนุภาคเร่ง - รังสีคอสมิกจากแสงอาทิตย์ ผู้ที่มีพลังมากที่สุด (108-109 eV) เริ่มมาถึงโลก 10 นาทีหลังจากลุกเป็นไฟสูงสุด

รังสีคอสมิกจากดวงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นใกล้โลกสามารถสังเกตได้เป็นเวลาหลายสิบชั่วโมง การบุกรุกของรังสีคอสมิกจากแสงอาทิตย์เข้าไปในชั้นไอโอโนสเฟียร์ของละติจูดขั้วโลกทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนเพิ่มเติมและทำให้การสื่อสารทางวิทยุบนคลื่นสั้นเสื่อมลง

เปลวไฟสร้างคลื่นกระแทกอันทรงพลังและพ่นเมฆพลาสมาออกสู่อวกาศ คลื่นกระแทกและเมฆพลาสมาเคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากกว่า 100 กม./วินาที มาถึงโลกภายใน 1.5-2 วัน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในสนามแม่เหล็ก กล่าวคือ พายุแม่เหล็ก, การเสริมสร้างความเข้มแข็งของแสงออโรร่า, การรบกวนของไอโอโนสเฟียร์

มีหลักฐานว่า 2-4 วันหลังจากพายุแม่เหล็ก การปรับโครงสร้างของสนามความดันโทรโพสเฟียร์เกิดขึ้นอย่างเห็นได้ชัด สิ่งนี้นำไปสู่ความไม่แน่นอนของบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นการหยุดชะงักของธรรมชาติของการไหลเวียนของอากาศ (โดยเฉพาะการเพิ่มไซโคลนเจเนซิส)

ดัชนีกิจกรรมธรณีแม่เหล็ก

ดัชนีกิจกรรมแม่เหล็กโลกได้รับการออกแบบมาเพื่ออธิบายความแปรผันของสนามแม่เหล็กโลกที่เกิดจากสาเหตุที่ไม่ปกติ

ดัชนีเค

ดัชนีเค- ดัชนีกึ่งลอการิทึมสามชั่วโมง K คือการเบี่ยงเบนของสนามแม่เหล็กโลกจากปกติในช่วงเวลาสามชั่วโมง ดัชนีนี้เปิดตัวโดย J. Bartels ในปี 1938 และแสดงค่าตั้งแต่ 0 ถึง 9 สำหรับแต่ละช่วงเวลาสามชั่วโมง (0-3, 3-6, 6-9 ฯลฯ) ของเวลาโลก ดัชนี K จะเพิ่มขึ้นหนึ่งหน่วยเนื่องจากการรบกวนเพิ่มขึ้นประมาณสองเท่า

ดัชนีเคพีเป็นดัชนีดาวเคราะห์สามชั่วโมงที่นำมาใช้ในเยอรมนีโดยอิงตามดัชนี K Kp คำนวณเป็นค่าเฉลี่ยของดัชนี K ซึ่งกำหนดไว้ที่หอสังเกตการณ์ธรณีแม่เหล็ก 16 แห่งซึ่งตั้งอยู่ระหว่างละติจูดธรณีแม่เหล็ก 44 ถึง 60 องศาเหนือและใต้ ช่วงของมันคือตั้งแต่ 0 ถึง 9 เช่นกัน

และดัชนีต่างๆ

ดัชนี- ดัชนีกิจกรรมธรณีแม่เหล็กรายวัน ซึ่งได้มาจากค่าเฉลี่ยแปดค่าสามชั่วโมง วัดในหน่วยความแรงของสนามแม่เหล็ก nT - นาโนเทสลา และระบุลักษณะความแปรปรวนของสนามแม่เหล็กโลก ณ จุดที่กำหนดในอวกาศ

ใน เมื่อเร็วๆ นี้แทนที่จะใช้ดัชนี Kp มักใช้ดัชนี Ap ดัชนี Ap วัดเป็นนาโนเทสลา

แอพ- ดัชนีดาวเคราะห์ที่ได้รับบนพื้นฐานของข้อมูลเฉลี่ยของดัชนี A ที่ได้รับจากสถานีที่ตั้งอยู่ทั่วโลก เนื่องจากการรบกวนทางแม่เหล็กปรากฏออกมาแตกต่างกันออกไปในสถานที่ต่างๆ บนโลก หอดูดาวแต่ละแห่งจึงมีตารางอัตราส่วนและการคำนวณดัชนีของตัวเอง ซึ่งสร้างขึ้นเพื่อให้หอดูดาวต่างๆ โดยเฉลี่ยให้ดัชนีเดียวกันในช่วงเวลาที่ยาวนาน

ในเชิงคุณภาพ สถานะของสนามแม่เหล็กขึ้นอยู่กับดัชนี Kp
Kp Kp = 2, 3 - รบกวนเล็กน้อย
Kp = 4 - รบกวน;
Kp = 5, 6 - พายุแม่เหล็ก;
Kp >= 7 - พายุแม่เหล็กแรงสูง

สำหรับหอดูดาวมอสโก:

เครื่องแจ้งพายุแม่เหล็กแสดงค่าที่คาดการณ์โดยเฉลี่ยของดัชนีธรณีแม่เหล็กทั่วโลก ( Cr-ดัชนี) โลก ขึ้นอยู่กับข้อมูลธรณีฟิสิกส์จากหอสังเกตการณ์ 12 แห่งทั่วโลก
Cr-index – แสดงลักษณะของสนามแม่เหล็กโลกในระดับโลก
ที่ส่วนต่างๆ ของพื้นผิวโลก ค่า Cr-index จะต่างกันภายใน 1-2 หน่วย ช่วง Cr-index ทั้งหมดอยู่ระหว่าง 1 ถึง 9 หน่วย ในทวีปต่างๆ ดัชนีอาจแตกต่างกันไปหนึ่งหรือสองหน่วย (+/-) โดยมีช่วงทั้งหมดตั้งแต่ศูนย์ถึงเก้า
ผู้แจ้งพยากรณ์พายุแม่เหล็กเป็นเวลา 3 วัน แปดค่าต่อวัน ทุก ๆ 3 ชั่วโมงของวัน

สีเขียวเป็นระดับกิจกรรมแม่เหล็กโลกที่ปลอดภัย
สีแดง – พายุแม่เหล็ก (Cr-index > 5)
ยิ่งเส้นแนวตั้งสีแดงสูง พายุแม่เหล็กก็จะยิ่งแรงขึ้น

ระดับที่น่าจะมีผลกระทบต่อสุขภาพอย่างเห็นได้ชัดของผู้ที่ไวต่อสภาพอากาศ (Cr-index > 6) มีเครื่องหมายเส้นสีแดงแนวนอน

ยอมรับค่าสัมประสิทธิ์ Cr-index ต่อไปนี้:
ดัชนีสนามแม่เหล็กต่อไปนี้ค่อนข้างดีต่อสุขภาพ: Cr = 0-1 – สถานการณ์แม่เหล็กโลกสงบ Cr = 1-2 – สภาพแม่เหล็กโลกจากสงบไปรบกวนเล็กน้อย Cr = 3-4 – จากถูกรบกวนเล็กน้อยไปจนถึงถูกรบกวนดัชนีสนามแม่เหล็กต่อไปนี้ไม่ดีต่อสุขภาพ: Cr = 5-6 – พายุแม่เหล็ก; Cr = 7-8 – พายุแม่เหล็กขนาดใหญ่ Cr = 9 – ค่าสูงสุดที่เป็นไปได้
อ้างอิงจากวัสดุจาก www.meteofox.ru

อิทธิพลของปัจจัยทางจักรวาลวิทยาต่อไบออสเฟียร์

ทำการวิเคราะห์ข้อเท็จจริงที่ยืนยันอิทธิพลของดวงอาทิตย์ตลอดจนสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติและประดิษฐ์ต่อสิ่งมีชีวิต มีการตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับแหล่งที่มาและกลไกของปฏิกิริยาของมนุษย์ต่อพายุแม่เหล็ก ธรรมชาติของ "หน้าต่างความถี่ที่มีประสิทธิภาพทางชีวภาพ" และความไวต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีต้นกำเนิดต่างๆ มีการพูดคุยถึงแง่มุมทางสังคมและประวัติศาสตร์ของอิทธิพลของสภาพอากาศในอวกาศที่มีต่อผู้คน

ข้อความทั้งหมดของบทความตั้งอยู่ตามที่อยู่นี้

ธรรมชาติก็มีสภาพอากาศในอวกาศเช่นกัน

ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ A. PETRUKOVICH แพทย์สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ L. ZELENY
สถาบันวิจัยอวกาศ

ในศตวรรษที่ 20 อารยธรรมทางโลกได้ก้าวข้ามเหตุการณ์สำคัญในการพัฒนาไปอย่างไม่อาจคาดเดาได้ เทคโนสเฟียร์ซึ่งเป็นพื้นที่ของกิจกรรมของมนุษย์ได้ขยายออกไปไกลเกินขอบเขต สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติแหล่งที่อยู่อาศัย - ชีวมณฑล การขยายตัวนี้เป็นทั้งเชิงพื้นที่ - เนื่องจากการสำรวจอวกาศรอบนอกและเชิงคุณภาพ - เนื่องจากการใช้พลังงานและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ารูปแบบใหม่ แต่ถึงกระนั้น สำหรับคนต่างด้าวที่มองเราจากดาวฤกษ์อันห่างไกล โลกยังคงเป็นเพียงเม็ดทรายในมหาสมุทรพลาสมาที่เต็มระบบสุริยะและจักรวาลทั้งหมด และระยะการพัฒนาของเราสามารถเปรียบเทียบได้มากกว่าก้าวแรกของ เด็กกว่าจะบรรลุวุฒิภาวะ โลกใหม่ที่เปิดกว้างต่อมนุษยชาตินั้นซับซ้อนไม่น้อย และเช่นเดียวกับกรณีบนโลกนี้ก็ไม่ได้เป็นมิตรเสมอไป ในขณะที่เชี่ยวชาญมัน มีความสูญเสียและความผิดพลาด แต่เราค่อยๆ เรียนรู้ที่จะรับรู้ถึงอันตรายใหม่ๆ และเอาชนะมัน และมีอันตรายเหล่านี้มากมาย ซึ่งรวมถึงรังสีพื้นหลังในชั้นบรรยากาศชั้นบน การสูญเสียการสื่อสารกับดาวเทียม เครื่องบิน และสถานีภาคพื้นดิน และแม้แต่อุบัติเหตุร้ายแรงในการสื่อสารและสายไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างพายุแม่เหล็กกำลังแรง

ดวงอาทิตย์คือทุกสิ่งของเรา
ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของโลกของเราอย่างแท้จริง มันยึดดาวเคราะห์ไว้ใกล้ตัวมันเองและทำให้พวกมันร้อนขึ้นเป็นเวลาหลายพันล้านปี โลกตระหนักดีถึงการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมสุริยะ ซึ่งปัจจุบันปรากฏอยู่ในรูปของวัฏจักร 11 ปีเป็นหลัก ในระหว่างการระเบิดของกิจกรรมซึ่งบ่อยครั้งมากขึ้นที่จุดสูงสุดของวงจร การไหลที่รุนแรงของรังสีเอกซ์และอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า เช่น รังสีคอสมิกจากแสงอาทิตย์ จะเกิดในโคโรนาสุริยะ และพลาสมาและสนามแม่เหล็กมวลมหาศาล (เมฆแม่เหล็ก) ถูกขับออกไปในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ แม้ว่าแมกนีโตสเฟียร์และชั้นบรรยากาศของโลกจะปกป้องสิ่งมีชีวิตทั้งหมดได้อย่างน่าเชื่อถือจากผลกระทบโดยตรงของอนุภาคแสงอาทิตย์และการแผ่รังสี แต่การสร้างสรรค์ของมนุษย์จำนวนมากเช่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุเทคโนโลยีการบินและอวกาศการสื่อสารและสายไฟท่อส่งก๊าซก็กลายเป็น มีความไวมากต่ออิทธิพลของแม่เหล็กไฟฟ้าและคอร์ปัสที่มาจากอวกาศใกล้โลก
ตอนนี้เรามาทำความรู้จักกับปรากฏการณ์ที่สำคัญที่สุดในทางปฏิบัติของกิจกรรมสุริยะและธรณีแม่เหล็ก ซึ่งมักเรียกว่า "สภาพอากาศในอวกาศ"

อันตราย! รังสี!
บางทีหนึ่งในการแสดงออกที่โดดเด่นที่สุดของความเป็นปรปักษ์ของอวกาศที่มีต่อมนุษย์และการสร้างสรรค์ของเขานอกจากนี้แน่นอนว่าสุญญากาศที่เกือบจะสมบูรณ์ตามมาตรฐานของโลกคือการแผ่รังสี - อิเล็กตรอนโปรตอนและนิวเคลียสที่หนักกว่าถูกเร่งด้วยความเร็วมหาศาลและสามารถทำลายได้ โมเลกุลอินทรีย์และอนินทรีย์ อันตรายที่รังสีก่อให้เกิดต่อสิ่งมีชีวิตเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว แต่ปริมาณรังสีที่มากเพียงพอ (นั่นคือปริมาณพลังงานที่สารดูดซับและนำไปใช้ในการทำลายทางกายภาพและทางเคมี) ก็สามารถทำลายระบบวิทยุ-อิเล็กทรอนิกส์ได้เช่นกัน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยังต้องทนทุกข์ทรมานจาก "ความล้มเหลวเพียงครั้งเดียว" เมื่ออนุภาคพลังงานสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเจาะลึกเข้าไปในวงจรไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เปลี่ยนสถานะทางไฟฟ้าขององค์ประกอบต่างๆ ทำให้เซลล์หน่วยความจำหลุด และทำให้เกิดผลบวกลวง ยิ่งชิปซับซ้อนและทันสมัยมากขึ้น ขนาดของแต่ละองค์ประกอบก็จะยิ่งเล็กลงและมีโอกาสเกิดความล้มเหลวมากขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่การทำงานที่ไม่ถูกต้องและแม้แต่การหยุดโปรเซสเซอร์ สถานการณ์นี้คล้ายคลึงกับผลที่ตามมาคือคอมพิวเตอร์ค้างกะทันหันระหว่างการพิมพ์ โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคืออุปกรณ์ดาวเทียมซึ่งโดยทั่วไปแล้วได้รับการออกแบบสำหรับ การทำงานอัตโนมัติ. เพื่อแก้ไขข้อผิดพลาด คุณต้องรอเซสชันการสื่อสารครั้งถัดไปกับ Earth โดยที่ดาวเทียมสามารถสื่อสารได้

ร่องรอยแรกของการแผ่รังสีของแหล่งกำเนิดจักรวาลบนโลกถูกค้นพบโดยชาวออสเตรีย วิกเตอร์ เฮสส์ ย้อนกลับไปในปี 1912 ต่อมาในปี พ.ศ. 2479 เขาได้รับการค้นพบนี้ รางวัลโนเบล. ชั้นบรรยากาศปกป้องเราจากรังสีคอสมิกได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีรังสีคอสมิกทางช้างเผือกที่เรียกว่ารังสีคอสมิกจำนวนน้อยมากซึ่งมีพลังงานมากกว่ากิกะอิเล็กตรอนโวลต์หลายระดับที่สร้างขึ้นนอกระบบสุริยะที่เข้าถึงพื้นผิวโลก ดังนั้นการศึกษาอนุภาคพลังงานนอกชั้นบรรยากาศโลกจึงกลายเป็นงานทางวิทยาศาสตร์หลักอย่างหนึ่งของยุคอวกาศในทันที การทดลองครั้งแรกในการวัดพลังงานดำเนินการโดยกลุ่มนักวิจัยชาวโซเวียต Sergei Vernov ในปี 1957 ความเป็นจริงเกินความคาดหมายทั้งหมด - เครื่องมือต่างๆ มีขนาดไม่ใหญ่นัก หนึ่งปีต่อมา James Van Allen ผู้นำการทดลองแบบอเมริกันที่คล้ายกันได้ตระหนักว่านี่ไม่ใช่ความผิดปกติของอุปกรณ์ แต่เป็นการไหลของอนุภาคที่มีประจุจริงและทรงพลังซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับรังสีกาแลคซี พลังงานของอนุภาคเหล่านี้ไม่สูงพอที่จะไปถึงพื้นผิวโลก แต่ในอวกาศ "ข้อเสีย" นี้มากกว่าการชดเชยด้วยปริมาณของมัน แหล่งกำเนิดรังสีหลักในบริเวณใกล้เคียงโลกกลายเป็นอนุภาคที่มีประจุพลังงานสูง "มีชีวิต" ในสนามแม่เหล็กชั้นในของโลกในสิ่งที่เรียกว่าแถบรังสี

เป็นที่ทราบกันว่าสนามแม่เหล็กเกือบไดโพลของสนามแม่เหล็กชั้นในของโลกสร้างโซนพิเศษของ "ขวดแม่เหล็ก" ซึ่งสามารถ "จับ" อนุภาคที่มีประจุได้เป็นเวลานานโดยหมุนรอบเส้นแรง ในกรณีนี้ อนุภาคจะสะท้อนเป็นระยะจากปลายเส้นสนามแม่เหล็กใกล้โลก (ซึ่งสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้น) และลอยไปรอบโลกอย่างช้าๆ เป็นวงกลม ในแถบรังสีภายในที่ทรงพลังที่สุด โปรตอนที่มีพลังงานสูงถึงหลายร้อยเมกะอิเล็กตรอนโวลต์จะถูกกักเก็บไว้อย่างดี ปริมาณรังสีที่สามารถรับได้ระหว่างการบินนั้นสูงมากจนมีเพียงดาวเทียมวิจัยเท่านั้นที่เสี่ยงต่อการถูกเก็บไว้ในนั้นเป็นเวลานาน ยานอวกาศที่มีคนขับซ่อนอยู่ในวงโคจรระดับล่าง และดาวเทียมสื่อสารและยานอวกาศนำทางส่วนใหญ่อยู่ในวงโคจรเหนือแถบนี้ แถบด้านในจะเข้าใกล้โลกมากที่สุด ณ จุดสะท้อน เนื่องจากการมีอยู่ของความผิดปกติของแม่เหล็ก (การเบี่ยงเบนของสนามแม่เหล็กโลกจากไดโพลในอุดมคติ) ในสถานที่เหล่านั้นที่สนามแม่เหล็กอ่อนลง (เหนือสิ่งที่เรียกว่าความผิดปกติของบราซิล) อนุภาคจึงสูงถึง 200-300 กิโลเมตรและในสถานที่นั้น มีความเข้มแข็ง (เหนือความผิดปกติของไซบีเรียตะวันออก ), - 600 กิโลเมตร เหนือเส้นศูนย์สูตร แถบนี้อยู่ห่างจากโลก 1,500 กิโลเมตร แถบด้านในนั้นค่อนข้างเสถียร แต่ในระหว่างที่เกิดพายุแม่เหล็ก เมื่อสนามแม่เหล็กโลกอ่อนตัวลง ขอบเขตทั่วไปของมันจะเคลื่อนเข้าใกล้โลกมากขึ้น ดังนั้นตำแหน่งของเข็มขัดและระดับของกิจกรรมแสงอาทิตย์และธรณีแม่เหล็กจึงจำเป็นต้องนำมาพิจารณาเมื่อวางแผนเที่ยวบินของนักบินอวกาศและนักบินอวกาศที่ทำงานในวงโคจรที่ระดับความสูง 300-400 กิโลเมตร

อิเล็กตรอนที่มีพลังจะถูกกักเก็บไว้ในแถบรังสีด้านนอกอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด “จำนวนประชากร” ของแถบนี้ไม่เสถียรมากและเพิ่มขึ้นหลายครั้งในช่วงพายุแม่เหล็กเนื่องจากการพ่นพลาสมาจากสนามแม่เหล็กชั้นนอก น่าเสียดายที่วงโคจรค้างฟ้าผ่านไปตามขอบนอกของเข็มขัดนี้ซึ่งขาดไม่ได้ในการวางดาวเทียมสื่อสาร: ดาวเทียมบนนั้น "ค้าง" เหนือจุดหนึ่งบนโลกอย่างไม่เคลื่อนไหว (ระดับความสูงประมาณ 42,000 กิโลเมตร) เนื่องจากปริมาณรังสีที่สร้างโดยอิเล็กตรอนมีขนาดไม่ใหญ่นัก ปัญหาของดาวเทียมที่ให้พลังงานไฟฟ้าจึงมาถึงจุดนี้ ความจริงก็คือวัตถุใด ๆ ที่แช่อยู่ในพลาสมาจะต้องอยู่ในสมดุลทางไฟฟ้าด้วย ดังนั้นจึงดูดซับอิเล็กตรอนจำนวนหนึ่งโดยได้รับประจุลบและมีศักย์ "ลอย" ที่สอดคล้องกันซึ่งประมาณเท่ากับอุณหภูมิของอิเล็กตรอนซึ่งแสดงเป็นโวลต์อิเล็กตรอน เมฆอิเล็กตรอนร้อน (มากถึงหลายร้อยกิโลอิเล็กตรอนโวลต์) ที่ปรากฏระหว่างพายุแม่เหล็กทำให้ดาวเทียมมีการกระจายเพิ่มเติมและไม่สม่ำเสมอเนื่องจากความแตกต่างในลักษณะทางไฟฟ้าขององค์ประกอบพื้นผิวประจุลบ ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างชิ้นส่วนดาวเทียมที่อยู่ติดกันอาจสูงถึงหลายสิบกิโลโวลต์ กระตุ้นให้เกิดการปล่อยกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเองซึ่งสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้า ผลที่ตามมาที่มีชื่อเสียงที่สุดของปรากฏการณ์นี้คือการพังทลายของดาวเทียม TELSTAR ของอเมริกาในช่วงพายุแม่เหล็กลูกหนึ่งในปี 1997 ซึ่งทำให้ส่วนสำคัญของสหรัฐอเมริกาขาดการสื่อสารด้วยเพจเจอร์ เนื่องจากดาวเทียมค้างฟ้ามักได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานได้ 10-15 ปีและมีค่าใช้จ่ายหลายร้อยล้านดอลลาร์ การวิจัยเกี่ยวกับการใช้พลังงานไฟฟ้าของพื้นผิวในอวกาศและวิธีการต่อสู้กับมันจึงมักเป็นความลับทางการค้า

แหล่งกำเนิดรังสีคอสมิกที่สำคัญและไม่เสถียรที่สุดอีกแหล่งหนึ่งคือรังสีคอสมิกจากแสงอาทิตย์ อนุภาคโปรตอนและอัลฟ่าซึ่งถูกเร่งจนเป็นสิบหรือหลายร้อยเมกะอิเล็กตรอนโวลต์ จะเต็มระบบสุริยะเพียงชั่วครู่หลังจากเกิดเปลวสุริยะ แต่ความเข้มของอนุภาคทำให้พวกมันเป็นสาเหตุสำคัญของอันตรายจากการแผ่รังสีในสนามแมกนีโตสเฟียร์ชั้นนอก ซึ่งสนามแม่เหล็กโลกยังคงอยู่เช่นกัน อ่อนแอในการปกป้องดาวเทียม อนุภาคแสงอาทิตย์ที่อยู่ติดกับพื้นหลังของแหล่งกำเนิดรังสีอื่น ๆ ที่เสถียรกว่านั้น ยัง "รับผิดชอบ" ต่อการเสื่อมสภาพของสถานการณ์การแผ่รังสีในสนามแม่เหล็กชั้นในในระยะสั้น รวมถึงที่ระดับความสูงที่ใช้สำหรับเที่ยวบินที่มีคนขับด้วย

อนุภาคพลังงานจะเจาะลึกเข้าไปในชั้นแมกนีโตสเฟียร์ในบริเวณต่ำกว่าขั้ว เนื่องจากอนุภาคที่นี่สามารถเคลื่อนที่ส่วนใหญ่ได้อย่างอิสระตามแนวแรงที่เกือบจะตั้งฉากกับพื้นผิวโลก บริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรได้รับการปกป้องมากขึ้น: ที่นั่นสนามแม่เหล็กโลกซึ่งเกือบจะขนานกับพื้นผิวโลกเปลี่ยนวิถีการเคลื่อนที่ของอนุภาคเป็นเกลียวและพาพวกมันไปด้านข้าง ดังนั้นเส้นทางการบินที่ผ่านที่ละติจูดสูงจึงมีอันตรายมากกว่าเมื่อพิจารณาจากความเสียหายจากรังสีมากกว่าเส้นทางที่ละติจูดต่ำ ภัยคุกคามนี้ไม่เพียงแต่ใช้กับยานอวกาศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการบินด้วย ที่ระดับความสูง 9-11 กิโลเมตร ซึ่งเส้นทางการบินส่วนใหญ่ผ่านไป พื้นหลังโดยรวมของรังสีคอสมิกมีสูงอยู่แล้วจนต้องควบคุมปริมาณรังสีต่อปีที่ลูกเรือ อุปกรณ์ และผู้ที่เดินทางบ่อยต้องได้รับการควบคุมตามกฎเกณฑ์ที่กำหนดขึ้นสำหรับการแผ่รังสี สายพันธุ์ที่เป็นอันตรายกิจกรรม. เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงคองคอร์ดที่บินไปยังระดับความสูงที่สูงกว่านั้นจะมีเครื่องนับรังสีบนเครื่อง และจำเป็นต้องบินไปทางใต้ของเส้นทางเหนือที่สั้นที่สุดระหว่างยุโรปและอเมริกา หากระดับรังสีในปัจจุบันเกินค่าที่ปลอดภัย อย่างไรก็ตาม หลังจากเกิดเปลวสุริยะที่มีกำลังมากที่สุด ปริมาณรังสีที่ได้รับแม้ในระหว่างเที่ยวบินหนึ่งเที่ยวบนเครื่องบินธรรมดาอาจมากกว่าปริมาณการตรวจฟลูออโรกราฟิกหนึ่งร้อยครั้ง ซึ่งทำให้จำเป็นต้องพิจารณาอย่างจริงจังถึงปัญหาการหยุดเที่ยวบินโดยสิ้นเชิงในช่วงเวลาดังกล่าว โชคดีที่การระเบิดของกิจกรรมสุริยะในระดับนี้ถูกบันทึกน้อยกว่าหนึ่งครั้งต่อรอบสุริยะ - 11 ปี

บรรยากาศรอบนอกที่ตื่นเต้น
ที่ชั้นล่างของวงจรไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และภาคพื้นดินคือไอโอโนสเฟียร์ซึ่งเป็นเปลือกพลาสมาที่หนาแน่นที่สุดของโลกอย่างแท้จริงเหมือนฟองน้ำที่ดูดซับทั้งรังสีดวงอาทิตย์และการตกตะกอนของอนุภาคพลังจากแมกนีโตสเฟียร์ หลังจากเปลวสุริยะ ไอโอโนสเฟียร์ซึ่งดูดซับรังสีเอกซ์จากแสงอาทิตย์ จะร้อนขึ้นและพองตัว เพื่อให้ความหนาแน่นของพลาสมาและก๊าซเป็นกลางที่ระดับความสูงหลายร้อยกิโลเมตรเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดความต้านทานทางอากาศพลศาสตร์เพิ่มเติมอย่างมีนัยสำคัญต่อการเคลื่อนที่ของดาวเทียมและยานอวกาศที่มีคนขับ การละเลยผลกระทบนี้อาจนำไปสู่การเบรก "โดยไม่คาดคิด" ของดาวเทียมและการสูญเสียระดับความสูงในการบิน บางทีกรณีที่ฉาวโฉ่ที่สุดของข้อผิดพลาดดังกล่าวคือการล่มสลายของสถานี American Skylab ซึ่ง "พลาด" หลังจากการลุกไหม้จากแสงอาทิตย์ครั้งใหญ่ที่สุดที่เกิดขึ้นในปี 1972 โชคดีที่ระหว่างลงจากสถานี Mir จากวงโคจร ดวงอาทิตย์ก็สงบซึ่งทำให้การทำงานของ ballisticians ของรัสเซียง่ายขึ้น

อย่างไรก็ตาม บางทีผลกระทบที่สำคัญที่สุดสำหรับประชากรโลกส่วนใหญ่ก็คืออิทธิพลของชั้นบรรยากาศรอบนอกที่มีต่อสถานะของวิทยุกระจายเสียง พลาสมาดูดซับคลื่นวิทยุได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดใกล้กับความถี่เรโซแนนซ์ที่แน่นอนเท่านั้น ซึ่งขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของอนุภาคที่มีประจุ และมีค่าประมาณ 5-10 เมกะเฮิรตซ์สำหรับชั้นบรรยากาศรอบนอก คลื่นวิทยุที่มีความถี่ต่ำกว่าจะสะท้อนจากขอบเขตของไอโอโนสเฟียร์และคลื่นที่มีความถี่สูงกว่าจะผ่านไปและระดับความผิดเพี้ยนของสัญญาณวิทยุขึ้นอยู่กับความใกล้เคียงของความถี่คลื่นกับเสียงสะท้อน ไอโอโนสเฟียร์ที่เงียบสงบมีโครงสร้างเป็นชั้นที่มั่นคง เนื่องจากการสะท้อนหลายครั้ง จึงรับสัญญาณวิทยุคลื่นสั้น (ที่มีความถี่ต่ำกว่าคลื่นเรโซแนนซ์) ได้ทั่วโลก คลื่นวิทยุที่มีความถี่สูงกว่า 10 เมกะเฮิรตซ์เดินทางอย่างอิสระผ่านชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ออกสู่อวกาศ ดังนั้นสถานีวิทยุ VHF และ FM จึงได้ยินได้เฉพาะในบริเวณใกล้เคียงกับเครื่องส่งสัญญาณและที่ความถี่หลายร้อยหลายพันเมกะเฮิรตซ์ที่สื่อสารกับยานอวกาศ

ในระหว่างเปลวสุริยะและพายุแม่เหล็ก จำนวนอนุภาคที่มีประจุในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์จะเพิ่มขึ้น และทำให้พลาสมาอุดตันและชั้น "พิเศษ" ถูกสร้างขึ้นอย่างไม่สม่ำเสมอ ซึ่งส่งผลให้เกิดการสะท้อน การดูดซับ การบิดเบือน และการหักเหของคลื่นวิทยุที่ไม่สามารถคาดเดาได้ นอกจากนี้แมกนีโตสเฟียร์และไอโอโนสเฟียร์ที่ไม่เสถียรเองก็สร้างคลื่นวิทยุซึ่งเติมเต็มช่วงความถี่ที่หลากหลายด้วยเสียง ในทางปฏิบัติ ขนาดของพื้นหลังวิทยุตามธรรมชาติจะเทียบเคียงได้กับระดับของสัญญาณประดิษฐ์ ทำให้เกิดปัญหาอย่างมากในการทำงานของระบบสื่อสารและระบบนำทางภาคพื้นดินและอวกาศ การสื่อสารทางวิทยุแม้ระหว่างจุดใกล้เคียงอาจเป็นไปไม่ได้ แต่ในทางกลับกัน คุณอาจได้ยินสถานีวิทยุแอฟริกาบางแห่งโดยไม่ได้ตั้งใจ และมองเห็นเป้าหมายปลอมบนหน้าจอเครื่องระบุตำแหน่ง (ซึ่งมักเข้าใจผิดว่าเป็น "จานบิน") ในบริเวณต่ำกว่าขั้วและโซนออโรร่ารี ไอโอโนสเฟียร์มีความเกี่ยวข้องกับบริเวณที่มีไดนามิกมากที่สุดของแมกนีโตสเฟียร์ และด้วยเหตุนี้จึงมีความไวต่อการรบกวนที่มาจากดวงอาทิตย์มากที่สุด พายุแม่เหล็กในละติจูดสูงสามารถปิดกั้นการออกอากาศทางวิทยุได้เกือบสมบูรณ์เป็นเวลาหลายวัน ในเวลาเดียวกัน กิจกรรมอื่นๆ มากมาย เช่น การเดินทางทางอากาศ ก็ถูกแช่แข็งเช่นกัน นั่นคือเหตุผลที่บริการทั้งหมดที่ใช้การสื่อสารทางวิทยุในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ได้กลายเป็นหนึ่งในผู้บริโภคข้อมูลสภาพอากาศในอวกาศอย่างแท้จริงรายแรก

เครื่องบินไอพ่นปัจจุบันในอวกาศและบนโลก
แฟนหนังสือเกี่ยวกับนักเดินทางขั้วโลกไม่เพียงได้ยินเกี่ยวกับการหยุดชะงักของการสื่อสารทางวิทยุเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับเอฟเฟกต์ "เข็มบ้า" ด้วย: ในระหว่างพายุแม่เหล็ก เข็มเข็มทิศที่ละเอียดอ่อนเริ่มหมุนอย่างบ้าคลั่ง พยายามติดตามการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดใน ทิศทางของสนามแม่เหล็กโลก การแปรผันของสนามถูกสร้างขึ้นโดยไอพ่นของกระแสไอโอโนสเฟียร์ด้วยแรงแอมแปร์นับล้าน - อิเล็กโทรเจ็ตซึ่งเกิดขึ้นในละติจูดขั้วโลกและออโรร่าโดยมีการเปลี่ยนแปลงในวงจรกระแสแมกนีโตสเฟียร์ ในทางกลับกัน ความแปรผันของแม่เหล็กตามกฎที่รู้จักกันดีของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าทุติยภูมิในชั้นนำไฟฟ้าของเปลือกโลก ในน้ำเค็ม และในตัวนำเทียมที่อยู่ใกล้เคียง ความต่างศักย์เหนี่ยวนำมีน้อยและมีค่าประมาณสองสามโวลต์ต่อกิโลเมตร (ค่าสูงสุดบันทึกไว้ในปี 1940 ในประเทศนอร์เวย์และอยู่ที่ประมาณ 50 V/กม.) แต่ในตัวนำยาวที่มีความต้านทานต่ำ - การสื่อสารและสายไฟ ท่อส่ง ทางรถไฟ ราง - ความแรงของกระแสเหนี่ยวนำที่สมบูรณ์สามารถเข้าถึงแอมแปร์ได้หลายสิบและหลายร้อย

สายสื่อสารเหนือศีรษะแรงดันต่ำได้รับการปกป้องน้อยที่สุดจากอิทธิพลดังกล่าว อันที่จริง การรบกวนที่สำคัญที่เกิดขึ้นระหว่างพายุแม่เหล็กนั้นได้ถูกบันทึกไว้แล้วในสายโทรเลขสายแรกที่สร้างขึ้นในยุโรปในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 รายงานการรบกวนเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นหลักฐานทางประวัติศาสตร์ชิ้นแรกที่แสดงถึงการพึ่งพาสภาพอากาศในอวกาศ สายสื่อสารใยแก้วนำแสงที่แพร่หลายในปัจจุบันนั้นไม่ไวต่ออิทธิพลดังกล่าว แต่จะไม่ปรากฏในชนบทห่างไกลของรัสเซียเป็นเวลานาน กิจกรรมแม่เหล็กไฟฟ้าควรก่อให้เกิดปัญหาสำคัญสำหรับระบบอัตโนมัติของรางรถไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณขั้วโลก และในท่อส่งน้ำมันซึ่งมักจะทอดยาวหลายพันกิโลเมตร กระแสน้ำเหนี่ยวนำสามารถเร่งกระบวนการกัดกร่อนของโลหะได้อย่างมาก

ในสายไฟที่ทำงานด้วยไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่ 50-60 เฮิรตซ์ กระแสเหนี่ยวนำที่แปรผันด้วยความถี่น้อยกว่า 1 เฮิรตซ์ ในทางปฏิบัติจะเพิ่มค่าคงที่เพียงเล็กน้อยให้กับสัญญาณหลัก และควรมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อกำลังทั้งหมด อย่างไรก็ตาม หลังจากเกิดอุบัติเหตุระหว่างพายุแม่เหล็กกำลังแรงในปี 1989 ในเครือข่ายพลังงานของแคนาดา และอีกครึ่งหนึ่งของแคนาดาไม่มีไฟฟ้าใช้เป็นเวลาหลายชั่วโมง จึงต้องพิจารณามุมมองนี้ใหม่ สาเหตุของการเกิดอุบัติเหตุคือหม้อแปลงไฟฟ้า การวิจัยอย่างรอบคอบแสดงให้เห็นว่าแม้แต่การเพิ่มกระแสตรงเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำลายหม้อแปลงที่ออกแบบมาเพื่อแปลงกระแสสลับได้ ความจริงก็คือส่วนประกอบกระแสคงที่ทำให้หม้อแปลงเข้าสู่โหมดการทำงานที่ไม่เหมาะสมโดยมีความอิ่มตัวของแม่เหล็กมากเกินไป สิ่งนี้นำไปสู่การดูดซับพลังงานมากเกินไป ขดลวดร้อนเกินไป และท้ายที่สุดก็ทำให้ระบบทั้งหมดเสียหาย ต่อมาได้วิเคราะห์ผลงานของทุกคน โรงไฟฟ้าอเมริกาเหนือยังเปิดเผยความสัมพันธ์ทางสถิติระหว่างจำนวนความล้มเหลวในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงและระดับของกิจกรรมแม่เหล็กโลก

อวกาศและมนุษย์
การปรากฏของสภาพอากาศในอวกาศที่อธิบายไว้ข้างต้นทั้งหมดสามารถกำหนดลักษณะตามเงื่อนไขได้ว่าเป็นเทคนิคและโดยทั่วไปทราบพื้นฐานทางกายภาพของอิทธิพลของสิ่งเหล่านี้ - นี่คือผลกระทบโดยตรงของการไหลของอนุภาคที่มีประจุและการแปรผันของแม่เหล็กไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่พูดถึงแง่มุมอื่นๆ ของการเชื่อมต่อระหว่างแสงอาทิตย์กับพื้นดิน ซึ่งสาระสำคัญทางกายภาพยังไม่ชัดเจนนัก กล่าวคือ อิทธิพลของความแปรปรวนของแสงอาทิตย์ที่มีต่อสภาพภูมิอากาศและชีวมณฑล

การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์รวมของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ แม้ในช่วงที่เกิดเปลวเพลิงรุนแรง มีจำนวนน้อยกว่าหนึ่งในพันของค่าคงที่แสงอาทิตย์ กล่าวคือ ดูเหมือนว่ามันจะน้อยเกินไปที่จะเปลี่ยนสมดุลทางความร้อนของชั้นบรรยากาศโลกโดยตรง อย่างไรก็ตาม มีหลักฐานทางอ้อมจำนวนหนึ่งที่ให้ไว้ในหนังสือของ A.L. Chizhevsky และนักวิจัยคนอื่นๆ ซึ่งบ่งชี้ถึงความเป็นจริงของอิทธิพลของแสงอาทิตย์ที่มีต่อสภาพอากาศและสภาพอากาศ ตัวอย่างเช่น มีการสังเกตวัฏจักรที่ชัดเจนของการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศต่างๆ โดยมีช่วงเวลาใกล้เคียงกับช่วง 11 และ 22 ปีของกิจกรรมสุริยะ ช่วงเวลานี้ยังสะท้อนให้เห็นในวัตถุที่มีชีวิตซึ่งสังเกตได้ชัดเจนในการเปลี่ยนแปลงความหนาของวงแหวนต้นไม้

ในปัจจุบัน การคาดการณ์ถึงอิทธิพลของกิจกรรมแม่เหล็กโลกที่มีต่อสุขภาพของผู้คนแพร่หลายมากขึ้น (อาจจะแพร่หลายเกินไปด้วยซ้ำ) ความคิดเห็นที่ว่าความเป็นอยู่ที่ดีของผู้คนขึ้นอยู่กับพายุแม่เหล็กนั้นได้รับการยอมรับอย่างมั่นคงในจิตสำนึกสาธารณะและยังได้รับการยืนยันจากการศึกษาทางสถิติบางอย่างเช่นจำนวนผู้ที่เข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลด้วยรถพยาบาลและจำนวนการกำเริบของโรค โรคหลอดเลือดหัวใจเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดหลังจากเกิดพายุแม่เหล็ก อย่างไรก็ตามจากมุมมอง วิทยาศาสตร์เชิงวิชาการยังรวบรวมหลักฐานได้ไม่เพียงพอ นอกจากนี้ใน ร่างกายมนุษย์ไม่มีอวัยวะหรือเซลล์ชนิดใดที่อ้างว่าเป็นตัวรับความแปรผันของสนามแม่เหล็กโลกที่มีความไวเพียงพอ ในฐานะที่เป็นกลไกทางเลือกสำหรับผลกระทบของพายุแม่เหล็กต่อสิ่งมีชีวิต การสั่นสะเทือนแบบอินฟาเรดมักถูกพิจารณา - คลื่นเสียงที่มีความถี่น้อยกว่า 1 เฮิรตซ์ ซึ่งใกล้เคียงกับความถี่ธรรมชาติของหลาย ๆ อวัยวะภายใน. อินฟราซาวด์ซึ่งอาจปล่อยออกมาจากไอโอโนสเฟียร์ที่แอคทีฟสามารถส่งผลกระทบแบบสะท้อนได้ ระบบหัวใจและหลอดเลือดบุคคล. สิ่งเดียวที่ต้องทราบคือปัญหาของความสัมพันธ์ระหว่างสภาพอากาศในอวกาศกับชีวมณฑลยังคงรอนักวิจัยที่เอาใจใส่อยู่ และจนถึงขณะนี้อาจเป็นส่วนที่น่าสนใจที่สุดของวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเชื่อมต่อระหว่างแสงอาทิตย์กับโลก

โดยทั่วไปแล้ว อิทธิพลของสภาพอากาศในอวกาศที่มีต่อชีวิตของเราอาจถือได้ว่ามีความสำคัญ แต่ก็ไม่ถือเป็นหายนะ แมกนีโตสเฟียร์และไอโอโนสเฟียร์ของโลกปกป้องเราอย่างดีจากภัยคุกคามจากจักรวาล ในแง่นี้ การวิเคราะห์ประวัติความเป็นมาของกิจกรรมสุริยะเป็นเรื่องน่าสนใจ โดยพยายามทำความเข้าใจกับสิ่งที่อาจเกิดขึ้นรอเราอยู่ในอนาคต ประการแรก ขณะนี้มีแนวโน้มว่าอิทธิพลของกิจกรรมสุริยะจะเพิ่มขึ้น ซึ่งสัมพันธ์กับการอ่อนตัวลงของเกราะกำบังของเรา - สนามแม่เหล็กโลก - มากกว่า 10 เปอร์เซ็นต์ในช่วงครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา และฟลักซ์แม่เหล็กจากแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นสองเท่าพร้อมกัน ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางหลักในการส่งผ่านกิจกรรมแสงอาทิตย์

ประการที่สอง การวิเคราะห์กิจกรรมสุริยะตลอดระยะเวลาการสังเกตจุดดับดวงอาทิตย์ (ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 17) แสดงให้เห็นว่าวัฏจักรสุริยะโดยเฉลี่ยเท่ากับ 11 ปีนั้นไม่ได้เกิดขึ้นเสมอไป ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 17 ในช่วงที่เรียกว่าขั้นต่ำสุดของมาอันเดอร์ แทบจะไม่มีการสังเกตจุดบอดบนดวงอาทิตย์เลยเป็นเวลาหลายทศวรรษ ซึ่งบ่งชี้ถึงกิจกรรมทางธรณีแม่เหล็กขั้นต่ำโดยอ้อม อย่างไรก็ตาม ช่วงเวลานี้แทบจะเรียกได้ว่าเป็นช่วงเวลาในอุดมคติสำหรับชีวิตไม่ได้เลย เนื่องจากเป็นช่วงเดียวกับที่เรียกว่ายุคน้ำแข็งน้อย ซึ่งเป็นปีแห่งสภาพอากาศหนาวเย็นผิดปกติในยุโรป ไม่ว่านี่จะเป็นเรื่องบังเอิญหรือไม่นั้นไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดสำหรับวิทยาศาสตร์สมัยใหม่

ในประวัติศาสตร์ก่อนหน้านี้ ยังมีช่วงที่มีการเคลื่อนตัวของดวงอาทิตย์สูงผิดปกติด้วย ดังนั้น ในบางปีของสหัสวรรษแรก มีการสังเกตแสงออโรร่าอย่างต่อเนื่องในยุโรปตอนใต้ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีพายุแม่เหล็กเกิดขึ้นบ่อยครั้ง และดวงอาทิตย์ดูสลัว อาจเนื่องมาจากจุดดับบนดวงอาทิตย์ขนาดใหญ่หรือรูโคโรนาบนพื้นผิวของมัน ซึ่งเป็นวัตถุอีกชนิดหนึ่งที่ทำให้เกิด กิจกรรมธรณีแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้น หากช่วงเวลาของกิจกรรมแสงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องเริ่มขึ้นในวันนี้ การสื่อสารและการขนส่ง รวมถึงเศรษฐกิจโลกทั้งหมดจะตกอยู่ในสถานการณ์ที่ย่ำแย่

* * *
สภาพอากาศในอวกาศค่อยๆ เข้ามาแทนที่อย่างถูกต้องในจิตสำนึกของเรา เช่นเดียวกับสภาพอากาศปกติ เราต้องการทราบว่ามีอะไรรอเราอยู่ทั้งในอนาคตอันไกลโพ้นและในอีกไม่กี่วันข้างหน้า เพื่อศึกษาดวงอาทิตย์ แมกนีโตสเฟียร์ และไอโอโนสเฟียร์ของโลก จึงมีการติดตั้งเครือข่ายหอดูดาวสุริยะและสถานีธรณีฟิสิกส์ และกองดาวเทียมวิจัยทั้งหมดลอยอยู่ในอวกาศใกล้โลก จากการสังเกตการณ์ที่ให้ไว้ นักวิทยาศาสตร์เตือนเราเกี่ยวกับเปลวสุริยะและพายุแม่เหล็ก

วรรณกรรม Kippenhan R. 100 พันล้านดวงอาทิตย์: การกำเนิดชีวิตและความตายของดวงดาว - M. , 1990. Kulikov K. A. , Sidorenko N. S. Planet Earth - M. , 1972. Miroshnichenko L.I. ดวงอาทิตย์และรังสีคอสมิก - M., 1970. Parker E. N. Solar wind // ดาราศาสตร์แห่งสิ่งที่มองไม่เห็น. - ม., 2510.
อ้างอิงจากเนื้อหาจากนิตยสาร "วิทยาศาสตร์และชีวิต"

ทักษะสำคัญอย่างหนึ่งของนักล่า HF DX คือความสามารถในการประเมินสภาวะต่างๆ ในเวลาใดก็ตาม สภาพการส่งสัญญาณที่ดีเยี่ยม เมื่อได้ยินสถานีต่างๆ จากทั่วโลกบนย่านความถี่ สามารถเปลี่ยนเพื่อให้ย่านความถี่ว่างเปล่าและมีเพียงไม่กี่สถานีเท่านั้นที่เคลื่อนผ่านเสียงและเสียงแตกของอากาศได้ เพื่อทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นและเหตุใดจึงเกิดขึ้นทางวิทยุ รวมถึงประเมินความสามารถของมันในเวลาที่กำหนด มีการใช้ดัชนีหลักสามประการ: ฟลักซ์แสงอาทิตย์, A p และ K p . ความเข้าใจในทางปฏิบัติที่ดีว่าค่าเหล่านี้คืออะไรและความหมายของค่าเหล่านี้ถือเป็นข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้แม้แต่นักวิทยุสมัครเล่นที่มีอุปกรณ์สื่อสารที่ดีที่สุดและทันสมัยที่สุด

ชั้นบรรยากาศของโลก

ไอโอโนสเฟียร์ถือได้ว่าเป็นสิ่งที่มีหลายชั้น ขอบเขตของเลเยอร์นั้นค่อนข้างจะกำหนดเองและถูกกำหนดโดยพื้นที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงระดับไอออไนซ์อย่างรวดเร็ว (รูปที่ 1). ไอโอโนสเฟียร์มีผลกระทบโดยตรงต่อธรรมชาติของการแพร่กระจายของคลื่นวิทยุ เนื่องจากขึ้นอยู่กับระดับของการไอออไนซ์ของแต่ละชั้นคลื่นวิทยุสามารถหักเหได้นั่นคือวิถีการเคลื่อนที่ของพวกมันสิ้นสุดการเป็นเส้นตรง บ่อยครั้งที่ระดับไอออไนซ์สูงพอที่จะสะท้อนคลื่นวิทยุจากชั้นไอออไนซ์สูงและกลับสู่โลก (รูปที่ 2).

เงื่อนไขในการผ่านของคลื่นวิทยุในย่านความถี่ HF เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงระดับไอออไนซ์ของชั้นไอโอโนสเฟียร์ การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ที่ไปถึงชั้นบนของชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้เกิดไอออนโมเลกุลของก๊าซ ทำให้เกิดไอออนบวกและอิเล็กตรอนอิสระ ระบบทั้งหมดนี้อยู่ในสมดุลไดนามิกเนื่องจากกระบวนการรวมตัวกันใหม่ ซึ่งเป็นการย้อนกลับของการแตกตัวเป็นไอออน เมื่อไอออนที่มีประจุบวกและอิเล็กตรอนอิสระมีปฏิสัมพันธ์กัน พวกมันจะก่อตัวเป็นโมเลกุลของก๊าซอีกครั้ง ยิ่งระดับไอออไนซ์สูง (ยิ่งมีอิเล็กตรอนอิสระมากขึ้น) ไอโอโนสเฟียร์ก็จะสะท้อนคลื่นวิทยุได้ดีขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ ยิ่งระดับไอออไนซ์สูงเท่าใด ความถี่ที่สามารถให้สภาวะการส่งผ่านที่ดีก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ระดับไอออไนซ์ในชั้นบรรยากาศขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย รวมถึงเวลาของวัน เวลาของปี และปัจจัยที่สำคัญที่สุด - วงจรกิจกรรมแสงอาทิตย์ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับจำนวนจุดบนดวงอาทิตย์ ดังนั้นการแผ่รังสีสูงสุดที่ได้รับจากดวงอาทิตย์จึงเกิดขึ้นได้ในช่วงเวลาที่มีกิจกรรมสุริยะสูงสุด นอกจากนี้ ในช่วงเวลาเหล่านี้ กิจกรรมธรณีแม่เหล็กยังเพิ่มขึ้นเนื่องจากความเข้มที่เพิ่มขึ้นของการไหลของอนุภาคที่แตกตัวเป็นไอออนจากดวงอาทิตย์ โดยปกติแล้วกระแสนี้จะค่อนข้างคงที่ แต่เนื่องจากเปลวสุริยะ จึงสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมาก อนุภาคเข้าถึงอวกาศใกล้โลกและมีปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของโลก ทำให้เกิดการรบกวนและก่อให้เกิดพายุแม่เหล็ก นอกจากนี้ อนุภาคเหล่านี้อาจทำให้เกิดพายุไอโอโนสเฟียร์ ซึ่งในระหว่างนั้นการสื่อสารทางวิทยุคลื่นสั้นกลายเป็นเรื่องยากและบางครั้งก็เป็นไปไม่ได้ด้วยซ้ำ

ฟลักซ์การแผ่รังสีแสงอาทิตย์

ปริมาณที่เรียกว่าฟลักซ์การแผ่รังสีจากแสงอาทิตย์เป็นตัวบ่งชี้หลักของกิจกรรมสุริยะและกำหนดปริมาณรังสีที่โลกได้รับจากดวงอาทิตย์ วัดเป็นหน่วยฟลักซ์แสงอาทิตย์ (SFU) และกำหนดโดยระดับสัญญาณรบกวนวิทยุที่ปล่อยออกมาที่ 2800 MHz (10.7 ซม.) หอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุเพนทิกตันในบริติชโคลัมเบีย ประเทศแคนาดา เผยแพร่ข้อมูลนี้ทุกวัน ฟลักซ์การแผ่รังสีจากแสงอาทิตย์มีผลกระทบโดยตรงต่อระดับไอออไนซ์ และส่งผลให้ความเข้มข้นของอิเล็กตรอนในบริเวณ F 2 ของไอโอโนสเฟียร์ เป็นผลให้มีความคิดที่ดีเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการสร้างการสื่อสารทางวิทยุทางไกล

ขนาดของฟลักซ์แสงอาทิตย์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายใน 50 - 300 หน่วย ค่าน้อยแสดงว่าความถี่สูงสุดที่ใช้งานได้ (MUF) จะต่ำ และสภาพคลื่นวิทยุโดยรวมจะไม่ดี โดยเฉพาะบนย่านความถี่สูง (รูปที่ 2)ในทางตรงกันข้ามค่าฟลักซ์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่บ่งชี้ถึงการเกิดไอออไนซ์ที่เพียงพอซึ่งช่วยให้สามารถสร้างการสื่อสารทางไกลที่ความถี่สูงกว่าได้ อย่างไรก็ตามควรจำไว้ว่าต้องใช้เวลาหลายวันติดต่อกันโดยมีค่าฟลักซ์แสงอาทิตย์สูงเพื่อให้สภาพทางเดินดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ โดยปกติ ในช่วงที่มีกิจกรรมบนดวงอาทิตย์สูง ค่าฟลักซ์แสงอาทิตย์จะเกิน 200 และระเบิดในระยะสั้นสูงถึง 300

กิจกรรมธรณีแม่เหล็ก

มีดัชนีสองดัชนีที่ใช้ในการกำหนดระดับของกิจกรรมธรณีแม่เหล็ก - A และ K ซึ่งแสดงขนาดของการรบกวนทางแม่เหล็กและการรบกวนของไอโอโนสเฟียร์ ดัชนี K แสดงขนาดของกิจกรรมธรณีแม่เหล็ก ทุกวัน ทุก 3 ชั่วโมง เริ่มตั้งแต่ 00:00 UTC ค่าเบี่ยงเบนสูงสุดของค่าดัชนีสัมพันธ์กับค่าสำหรับวันที่เงียบสงบที่หอดูดาวที่เลือกจะถูกกำหนด และเลือกค่าที่ใหญ่ที่สุด จากข้อมูลนี้ ค่าของดัชนี K จะถูกคำนวณ ดัชนี K เป็นค่ากึ่งลอการิทึม ดังนั้นจึงไม่สามารถหาค่าเฉลี่ยเพื่อให้ได้ภาพประวัติศาสตร์ในระยะยาวของสถานะของสนามแม่เหล็กโลก เพื่อแก้ไขปัญหานี้จึงมีดัชนี A ซึ่งแสดงถึงค่าเฉลี่ยรายวัน คำนวณได้ค่อนข้างง่าย - การวัดดัชนี K แต่ละครั้งดังที่กล่าวไว้ข้างต้นโดยมีช่วงเวลา 3 ชั่วโมงตาม โต๊ะ 1

จะถูกแปลงเป็นดัชนีที่เทียบเท่า ค่าของดัชนีนี้ที่ได้รับในระหว่างวันเป็นค่าเฉลี่ยและผลลัพธ์คือค่าของดัชนี A ซึ่งในวันปกติจะไม่เกิน 100 และในช่วงพายุแม่เหล็กโลกที่รุนแรงมากอาจถึง 200 หรือมากกว่านั้น ค่าของดัชนี A อาจแตกต่างกันในหอสังเกตการณ์ต่างๆ เนื่องจากการรบกวนในสนามแม่เหล็กของโลกอาจเกิดขึ้นได้ในธรรมชาติ เพื่อหลีกเลี่ยงความคลาดเคลื่อน ดัชนี A ที่ได้รับจากหอสังเกตการณ์ต่างๆ จะถูกหาค่าเฉลี่ย และได้รับดัชนีโดยรวม A p ที่เป็นผลลัพธ์ ในทำนองเดียวกัน จะได้ค่าของดัชนี K p ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของดัชนี K ทั้งหมดที่ได้รับจากหอสังเกตการณ์ต่างๆ ทั่วโลก ค่าของมันระหว่าง 0 ถึง 1 แสดงถึงสภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์แม่เหล็กที่เงียบสงบ และอาจบ่งบอกถึงการมีอยู่ เงื่อนไขที่ดีการส่งสัญญาณในแถบคลื่นสั้น โดยมีเงื่อนไขว่าความเข้มของฟลักซ์การแผ่รังสีแสงอาทิตย์สูงเพียงพอ ค่าระหว่าง 2 ถึง 4 บ่งบอกถึงสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยาระดับปานกลางหรือแม้กระทั่งที่ใช้งานอยู่ ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะส่งผลเสียต่อสภาพคลื่นวิทยุ นอกจากนี้ ในระดับค่า: 5 หมายถึงพายุลูกเล็ก, 6 หมายถึงพายุกำลังแรง และ 7 - 9 หมายถึงพายุที่มีกำลังแรงมาก ส่งผลให้มีแนวโน้มว่าจะไม่มีเส้นทางผ่าน HF แม้ว่าพายุแม่เหล็กโลกและพายุไอโอโนสเฟียร์จะมีความสัมพันธ์กัน แต่ก็ควรสังเกตอีกครั้งว่าพายุเหล่านี้แตกต่างกัน พายุแม่เหล็กโลกเป็นการรบกวนในสนามแม่เหล็กของโลก และพายุไอโอโนสเฟียร์เป็นการรบกวนในชั้นบรรยากาศรอบนอก

การตีความค่าดัชนี

วิธีที่ง่ายที่สุดในการใช้ค่าดัชนีคือการป้อนค่าเหล่านี้เป็นอินพุตในโปรแกรมพยากรณ์การแพร่กระจายคลื่นวิทยุ สิ่งนี้จะช่วยให้คุณได้รับการคาดการณ์ที่เชื่อถือได้ไม่มากก็น้อย ในการคำนวณ โปรแกรมเหล่านี้คำนึงถึงปัจจัยเพิ่มเติม เช่น เส้นทางการแพร่กระจายของสัญญาณ เนื่องจากอิทธิพลของพายุแม่เหล็กจะแตกต่างกันในเส้นทางที่ต่างกัน

หากไม่มีโปรแกรม คุณสามารถคาดการณ์ประมาณการที่ดีได้ด้วยตนเอง แน่นอนว่าค่าดัชนีฟลักซ์แสงอาทิตย์ที่สูงนั้นดี โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งการไหลมีความเข้มข้นมากเท่าไร สภาพของคลื่น HF ความถี่สูงก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น รวมถึงคลื่น 6 ม. ด้วย อย่างไรก็ตาม ควรคำนึงถึงค่าการไหลจากวันก่อนหน้าด้วย การรักษาค่าขนาดใหญ่เป็นเวลาหลายวันจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าชั้นไอออไนเซชันของชั้น F2 ของชั้นบรรยากาศรอบนอกจะสูงขึ้น โดยปกติแล้วค่าที่มากกว่า 150 จะรับประกันการส่งสัญญาณ HF ที่ดี กิจกรรมธรณีแม่เหล็กระดับสูงยังมีผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์เช่นกัน โดยลด MUF ลงอย่างมาก ยิ่งระดับของกิจกรรมแม่เหล็กโลกสูงขึ้นตามดัชนี Ap และ Kp ค่า MUF ก็จะยิ่งต่ำลง ค่า MUF จริงไม่เพียงขึ้นอยู่กับความแรงของพายุแม่เหล็กเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับระยะเวลาด้วย

บทสรุป

ติดตามการเปลี่ยนแปลงดัชนีกิจกรรมแสงอาทิตย์และธรณีแม่เหล็กอย่างต่อเนื่อง ข้อมูลนี้มีอยู่ในเว็บไซต์ www.eham.net, www.qrz.com, www.arrl.org และอื่นๆ อีกมากมาย และยังสามารถรับผ่านเทอร์มินัลเมื่อเชื่อมต่อกับคลัสเตอร์ DX การผ่าน HF ที่ดีสามารถทำได้ในช่วงเวลาที่ฟลักซ์แสงอาทิตย์เกิน 150 เป็นเวลาหลายวัน และดัชนี K p ในเวลาเดียวกันยังคงอยู่ต่ำกว่า 2 เมื่อตรงตามเงื่อนไขเหล่านี้ ให้ตรวจสอบแถบความถี่ - อาจมี DX ที่ดีบางตัวทำงานอยู่ที่นั่นอยู่แล้ว !

จากการทำความเข้าใจดัชนีพลังงานแสงอาทิตย์โดย Ian Poole, G3YWX