地磁變化與指數 |
在地球上的某一個位置紀錄地球磁場變化，可以觀察地球磁場會有日變化、季節變化以及隨著太陽活動強弱的變化現象。
 這些在地表所量測到的磁場變化最主要來自兩個部分： (1)外界因素所產生的電流系統作用； (2)地球本身產生的感應電流。 如果磁場隨時間的變化不是很明顯時，稱之為寧靜日(quiet day)，反之則稱為擾亂日(disturbed day)。 當地球磁場產生擾動現象時，為了能夠表達擾動的程度，因此在觀測上建立了幾種地磁指數。每一個測站會有本身所觀測到的當地指數，整合世界上的各個觀測站的結果后，就可公告出世界指數。 在這些指數中，K指數和KP指數主要是在高緯度進行量測，而DST指數則是在低緯度所量測到的地磁變化。
當地球磁場受到外在因素作用而發生劇烈變化時，便稱之為磁暴。磁暴的發生可能會影響到地球電離層中的電子濃度分布，進一步影響到通訊與定位設施。因此，地磁指數的觀測對太空生活與人類生活而言亦是相當重要的部分。 K 指數
其中，R為磁場變化幅度，單位為納特，上表是N52°04′ E12°40′的對照表。
Kp 指數 為了避免K index造成使用者的混淆，因此又發展出Kp index。在這個指數中，整合了地磁緯度在南北緯48°-63°之間的12個觀測站，將各個觀測站所觀測到的地磁擾動程度重新劃分成00, 0+, 1-, 10, 1+, …, 9-, 90一共28個等級，但這個指數最主要仍只針對高緯度地區。 Ap 指數 K和Kp index都是每三個小時的觀測結果，如果需要每天的地磁變化情形，最簡單的方法就是把每三個小時的數值相加起來代表那一天的地磁變化。但由于K指數是采取指數變化，因此直接將數值相加并不恰當，因此又發展出能夠與Kp index相對應的Ap index見下表。因此每天所觀測到的八個Kp index就可以分別對應到八個Ap index，再將這八個Ap index加以平均，便可以獲得足以代表這一天地磁變化的Ap index。
Dst 指數 前面所提及的地磁參數多半都是在高緯度地區量測，而在中低緯度的測站則多會使用另外一種地磁指數稱之為Dst index。這個指數每小時量測一次，最主要是量測地磁水平分量的強度變化。由于在磁赤道附近的磁場強度主要是受到環型電流影響，因此所量測到的Dst index也可以用來估算環型電流的變化量。 磁暴 磁暴 (Magnetic storm) 當地球磁場強度發生劇烈變化時，便稱之為磁暴。
當有磁暴發生時，在前面所述指數都會有著明顯變化，但若要討論整個完整的磁暴過程，科學家多半是利用Dst index的變化做為依據，來說明磁暴發生的各個階段以及區分磁暴的大小。在磁暴發生的過程中，由于自太陽表面送出的高能與高速粒子傳播至地球，地球磁層受到太陽風粒子的吹拂擠壓而內縮。由于磁場強度與半徑的三次方成反比，因此使得地球磁場會有些微的增強。故從Dst index隨時間變化，會先看到磁場強度有些微增強，稱為急始(storm sudden commencement, SSC)。隨著高能粒子數目增多，自東向西環形電流強度增強，因為此電流產生的磁場和地磁反向，所以Dst Index下降，此即稱為初相(initial phase)。緊接著會看到地磁指數會持續向下減少至最低點，稱為主相(main phase)。而由最低點回到穩定狀態的過程則稱為恢復相(recover phase)，見下圖。
除了以上太陽活動影響之外，對地磁場影響比較大的就是地球本身的活動，關于地球活動的影響將在后面再做分析探討。 指數預報網 http://roma2.rm.ingv.it/en/themes/23/geomagnetic_indices/27/dst_index |
