En geomagnetisk storm är en stor störning av jordens magnetosfär som uppstår när det sker ett mycket effektivt utbyte av energi från solvinden till rymdmiljön som omger jorden. Dessa stormar beror på variationer i solvinden som producerar stora förändringar i strömmar, plasma och fält i jordens magnetosfär.

De solvindförhållanden som är effektiva för att skapa geomagnetiska stormar är ihållande (i flera till många timmar) perioder av höghastighets solvind, och viktigast av allt, ett sydriktat solvindsmagnetfält (motsatt riktningen av jordens fält) på dagsidan av magnetosfären. Detta tillstånd är effektivt för att överföra energi från solvinden till jordens magnetosfär.

De största stormarna som härrör från dessa förhållanden är förknippade med solar coronal mass ejections (CME) där ungefär en miljard ton plasma från solen, med sitt inbäddade magnetfält, anländer till jorden. CME tar vanligtvis flera dagar att anlända till jorden, men har observerats, för några av de mest intensiva stormarna, att anlända på så kort som 18 timmar. En annan solvindstörning som skapar förhållanden som är gynnsamma för geomagnetiska stormar är en höghastighets solvindström (HSS). HSS:er plöjer in i den långsammare solvinden framför och skapar samroterande interaktionsregioner, eller CIR. Dessa regioner är ofta relaterade till geomagnetiska stormar som, även om de är mindre intensiva än CME-stormar, ofta kan deponera mer energi i jordens magnetosfär över ett längre intervall.

Stormar resulterar också i intensiva strömmar i magnetosfären, förändringar i strålningsbälten och förändringar i jonosfären, inklusive uppvärmning av jonosfären och den övre atmosfären som kallas termosfären. I rymden producerar en ring av västerutgående ström runt jorden magnetiska störningar på marken. Ett mått på denna ström, störningsstormtidsindex (Dst), har använts historiskt för att karakterisera storleken på en geomagnetisk storm. Dessutom finns det strömmar som produceras i magnetosfären som följer magnetfältet, så kallade fältanpassade strömmar, och dessa ansluter till intensiva strömmar i norrskenets jonosfär. Dessa norrskens strömmar, kallade norrskens elektrojets, producerar också stora magnetiska störningar. Tillsammans används alla dessa strömmar, och de magnetiska avvikelser de producerar på marken, för att generera ett planetariskt geomagnetiskt störningsindex som kallas Kp. Detta index är grunden för en av NOAAs tre rymdväderskalor, den geomagnetiska stormen eller G-skalan, som används för att beskriva rymdväder som kan störa system på jorden.

Under stormar tillför strömmarna i jonosfären, liksom de energiska partiklarna som fälls ut i jonosfären energi i form av värme som kan öka tätheten och fördelningen av densiteten i den övre atmosfären, vilket orsakar extra drag på satelliter i låga jordarter. bana. Den lokala uppvärmningen skapar också starka horisontella variationer i den jonosfäriska tätheten som kan modifiera vägen för radiosignaler och skapa fel i positionsinformationen som tillhandahålls av GPS. Medan stormarna skapar vackra norrsken, kan de också störa navigationssystem som Global Navigation Satellite System (GNSS) och skapa skadliga geomagnetiska inducerade strömmar (GIC) i elnätet och rörledningarna. [1]

⇑ Källor

Publ 2023-12-01

• geo magnetic storms and climate, googling
• Space weather, NOAA