Вариации на компонентите на геомагнитното поле

Във всяка точка от земната повърхност и околоземното пространство векторът на геомагнитното поле (ГМП), като функция на времето се дели условно на две части: “постоянна”, дължаща се на източници, намиращи се във вътрешността на Земята и “променлива”, имаща извънземен произход. Характерна особеност на вектора на ГМП са непрекъснатите изменения (вариации) на големината и посоката му не само във времето, но и в пространството. Вариациите във времето се регистрират непрекъснато във около 150 постоянно действащи Геомагнитни обсерватории, една от които е геомагнитна обсерватория – Панагюрище.

Забележителен е спектъра на времевите вариации: в него се съдържат периоди от няколко секунди до периоди от десетки и стотици години. Вариациите с периоди по-малки от една година представляват променливата част на ГМП и се предизвикват от електрически токове, течащи в йоносферата. От тях най-характерни са денонощните вариации, чийто главен причинител е Слънцето. Тези вариации имат плавен характер и определена периодичност с период, равен на слънчевото денонощие. Амплитудата на денонощните вариации (разликата между максималната и минималната стойност) за отделните геомагнитни елементи е: за хоризонталната компонента Н~30-40 nT; за вертикалната Z~18 nT през зимния период и ~40 nT през летния и за деклинацията D~6΄ през зимния и ~15΄ през летния.

На фона на тази денонощна вариация, понякога без определена закономерност възникват т.н. геомагнитни смущения. Те представляват големи и резки изменения на стойностите на елементите на ГМП, имат неправилен, апериодичен характер и са изключително разнообразни, както по форма, така и по интензивност. Когато смущенията надвишат няколкократно денонощната вариация, те се определят като геомагнитни бури. В зависимост от интензивността, в широкия смисъл на това явление, бурите биват слаби, умерени и силни. За Панагюрище по записа на хоризонталната компонента Н е възприета следната приблизителна оценка на геомагнитните бури.

Рядко амплитудата надхвърля 500 nT и тогава бурята се класифицира като изключително голяма.

За ежедневно окачествяване степента на смутеност на ГМП са въведени множество международни индекси. Два от тях- С и К се изчисляват и в ГМО – Панагюрище. С индекс наречен “мярка за активност”, е число между 0 и 2, с което визуално (субективно) се определя смутеността на ГМП, като с 0 се означава спокойно, с 1 – нормално смутено а с 2 бурно геомагнитно поле.

К – индекс отразява степента на смутеност за всеки 3 часа чрез 10 степенна скала, възприета от Международната Асоциация по геомагнетизъм и аерономия (IAGA). За географските ширини на България има стойности, представени в таблица.

К

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

А [nT]

0

4

8

16

30

50

85

140

230

350

 

За оценка на магнитната активност за цялото земно кълбо, е въведен среден индекс Kp, наречен планетарен. Той се получава чрез осредняване на стойностите на К индекса от 11 обсерватории, разположени между 50° и 63° геомагнитна ширина. Този индекс се публикува от съответните центрове за геомагнитни данни.