beobachtet durch die Entdeckung, Mai 1991.]]

Raumwetter ist das Konzept, Umweltbedingungen im erdnahen Raum oder dem Raum von der Atmosphäre der Sonne bis die Atmosphäre der Erde zu ändern. Es ist vom Konzept des Wetters innerhalb der planetarischen Atmosphäre der Erde (Troposphäre und Stratosphäre) verschieden. Raumwetter ist die Beschreibung von Änderungen im umgebenden Plasma, den magnetischen Feldern, der Radiation und der anderen Sache im Raum. Viel Raumwetter wird durch die Energie gesteuert hat interplanetarischen Raum durch den Sonnenwind von Gebieten in der Nähe von der Oberfläche der Sonne und der Atmosphäre der Sonne (chromosphere und Korona) durchgeführt. Das Begriff-Raumwetter wird manchmal verwendet, um auf Änderungen im interplanetarischen (und gelegentlich interstellar) Raum zu verweisen.

Raumwetter hat zwei Brennpunkte: wissenschaftliche Forschung und Anwendungen. Das Begriff-Raumwetter wurde bis zu den 1990er Jahren nicht verwendet. Vor dieser Zeit, wie man betrachtete, waren als Raumwetter jetzt bekannte Tätigkeiten ein Teil der Physik oder Aeronomie oder Raumerforschung.

Geschichte des Konzepts

Seit Jahrhunderten haben Leute die Aurora bemerkt, die durch das Raumwetter verursacht wird, aber es nicht verstanden hat. Navigatoren in den Mittelalterlichen Altern in Europa mit einem natürlichen Magneten als ein magnetischer Kompass haben bemerkt, dass gelegentlich die Richtung des Steins aus dem magnetischen Norden abgelenkt wurde. Das wurde 1600 in De Magnete beschrieben, aber wurde nicht verstanden, durch das Raumwetter bis zum 19. Jahrhundert verursacht zu werden. Raumwetter hat die ersten elektrischen Telegrafen 1840 in verschiedenen Gebieten in verschiedenen Zeiten betroffen. Der große Sonnensturm von 1859 hat Telegraf-Operationen um die Welt gestört, Artikel veranlassend, in vielen Hauptzeitungen damals veröffentlicht zu werden. Richard Carrington hat richtig in Verbindung gestanden die Störung mit einem Sonnenaufflackern hat den Tag vorher und eine große Ablenkung des magnetischen Feldes der Erde (oder Geomagnetic-Sturm) gleichzeitig mit der Telegraf-Störung beobachtet. Mit dieser Verbindung, Raumwetter, weil wissen wir es jetzt, ist ein Thema der akademischen Forschung innerhalb der Studie der Sonnenphysik geworden. Kristian Birkeland hat die Physik der Aurora erklärt, indem er künstliche Aurora in seinem Laboratorium geschaffen hat, und hat den Sonnenwind vorausgesagt. Mit der Einführung des Radios für den kommerziellen und militärischen Gebrauch wurde es bemerkt, dass Perioden von äußersten statisch oder Geräusch vorgekommen sind. Strenger Radar, der während eines großen Sonnenereignisses 1942 eingeklemmt ist, hat zur Entdeckung von Sonnenradiobrüchen geführt (Funkwellen, die eine breite Frequenzreihe bedecken, die durch ein Sonnenaufflackern geschaffen ist), ein anderer Aspekt des Raumwetters.

Im 20. Jahrhundert hat sich das Interesse am Raumwetter ausgebreitet, als militärische und kommerzielle Systeme gekommen sind, um von durch das Raumwetter betroffenen Systemen abzuhängen. Nachrichtensatelliten sind ein Lebensteil des globalen Handels. Wettersatellitensysteme geben Auskunft über das Landwetter. Die Signale von Satelliten des Globalen Positionierungssystems werden in einem großen Angebot an kommerziellen Produkten und Prozessen verwendet. Raumwetterphänomene können stören oder diese Satelliten beschädigen oder die Radiosignale zu und von diesen Satelliten stören. Raumwetterphänomene können zerstörende Wogen in langen elektrischen Übertragungslinien verursachen und Passagiere ausstellen, und Mannschaft des Flugzeuges reisen zur Radiation besonders auf polaren Wegen.

International Geophysical Year (IGY), geschaffen eine enorme Zunahme in der Forschung ins Raumwetter. Boden-basierte während IGY erhaltene Daten haben demonstriert, dass die Aurora in einem auroral Oval, einem dauerhaften Gebiet der Lumineszenz 15 bis 25 Grade in der Breite von den magnetischen Polen und 5 bis 20 breite Grade vorgekommen ist. 1958 hat der Forscher I Satellit die Riemen von Van Allen oder Gebiete von durch das magnetische Feld der Erde gefangenen Strahlenpartikeln entdeckt. Im Januar 1959 sowjetischer Satellitenluna hat 1 erster direkt den Sonnenwind beobachtet und hat seine Kraft gemessen. 1969, INJUN-5 (a.k.a. Forscher 40) hat die erste direkte Beobachtung des elektrischen Feldes beeindruckt auf der hohen Breite-Ionosphäre der Erde durch den Sonnenwind gemacht. Im early1970's haben Triade-Daten demonstriert, dass dauerhafte elektrische Ströme zwischen dem auroral Oval und dem magnetosphere geflossen sind. Von diesen und anderen grundsätzlichen Entdeckungen ist die Forschung ins Raumwetter exponential gewachsen.

Innerhalb unseres eigenen Sonnensystems ist Raumwetter außerordentlich unter Einfluss der Geschwindigkeit und Dichte des Sonnenwinds und des durch das Sonnenwindplasma getragenen interplanetarischen magnetischen Feldes (IMF). Eine Vielfalt von physischen Phänomenen wird mit dem Raumwetter, einschließlich Geomagnetic-Stürme und Substürme, Erregung der Strahlenriemen von Van Allen, der ionosphärischen Störungen und des Funkelns von Radiosignalen des Satelliten zum Boden und Langstreckenradarsignalen vereinigt, Aurora und geomagnetically haben Ströme an der Oberfläche der Erde veranlasst. Kranz-Massenausweisungen und ihre verbundenen Stoß-Wellen sind auch wichtige Fahrer des Raumwetters, weil sie den magnetosphere zusammenpressen und Geomagnetic-Stürme auslösen können. Energische Sonnenpartikeln, die durch Kranz-Massenausweisungen oder Sonnenaufflackern beschleunigt sind, sind auch ein wichtiger Fahrer des Raumwetters, weil sie Elektronik Raumfahrzeug an Bord (z.B Milchstraße 15 Misserfolg) beschädigen können, und dem Leben von Astronauten drohen.

Das Begriff-Raumwetter ist in Gebrauch in den 1990er Jahren eingetreten, als es offenbar geworden ist, dass der Einfluss der Raumumgebung auf menschlichen Systemen eine mehr koordinierte Forschung und Anwendungsfachwerk gefordert hat. Der Zweck des Nationalen Raumwetterprogramms in den USA soll Forschung über die Bedürfnisse nach den kommerziellen und militärischen Gemeinschaften einstellen, die durch das Raumwetter betroffen werden, um die Forschungsgemeinschaft mit der Benutzergemeinschaft zu verbinden, Koordination zwischen betrieblichen Datenzentren zu schaffen und bessere Definitionen dessen zu schaffen, wie die Benutzergemeinschaftsbedürfnisse sind. Das Konzept wurde in einen Handlungsplan 2000, einen Durchführungsplan 2002, eine Bewertung 2006 und ein revidierter strategischer Plan 2010 verwandelt. Ein revidierter Handlungsplan wird 2011 veröffentlicht, und ein revidierter Durchführungsplan wird Ausgabe 2012 sein. Ein Teil des Nationalen Raumwetterprogramms soll Benutzer bewusst machen, dass Raumwetter ihr Geschäft betrifft.

Wirkung des Raumwetters auf Raumsystemen

Raumfahrzeuganomalien

Raumfahrzeuge funktionieren für eine Vielfalt von Gründen schlecht. Einige Funktionsstörungen werden berichtet, aber viele werden nicht berichtet. Einige Misserfolge können dem Raumwetter direkt zugeschrieben werden; wie man verdächtigt, haben noch viele Misserfolge einen Raumwetterbestandteil; und viele Misserfolge sind zum Raumwetter ohne Beziehung.. Ein Hinweis, dass Raumwetter ein bedeutender Fahrer des Raumfahrzeugmisserfolgs ist, ist, dass 46 der 70 Misserfolge berichtet haben, 2003 ist während des Oktobers 2003 geomagnetic Sturm vorgekommen. Die zwei allgemeinsten nachteiligen Raumwettereffekten auf das Raumfahrzeug sind Strahlungsschaden und Raumfahrzeugaufladung. Radiation (hohe Energiepartikeln) führt die Haut des Raumfahrzeugs und in die elektronischen Bestandteile durch. In den meisten Fällen verursacht die Radiation ein falsches Signal oder ändert sich um ein Bit ins Gedächtnis einer Elektronik eines Raumfahrzeugs (einzelne Ereignis-Umkippen). In einigen Fällen zerstört die Radiation eine Abteilung der Elektronik (einzelnes Ereignis latchup). Raumfahrzeug, das stürmt, ist die Anhäufung einer elektrostatischen Anklage auf einem Nichtleiten-Material auf der Oberfläche des Raumfahrzeugs durch niedrige Energiepartikeln. Wenn genug Anklage bebaut ist, kommt eine Entladung (Funken) vor. Der Schaden am Raumfahrzeug wird angerichtet, indem er ein falsches Signal veranlasst wird, entdeckt und durch den Raumfahrzeugcomputer gefolgt zu werden, als ob das Signal aus dem Boden-Kontrolleur gekommen ist oder die Elektronik durch eine Woge des elektrischen Stroms beschädigt wird. Eine neue Studie zeigt an, dass Raumfahrzeug, das stürmt, die vorherrschende Raumwetterwirkung auf das Raumfahrzeug in der erdsynchronen Bahn ist.

Raumfahrzeugbahn-Änderungen

Die Bahnen des Raumfahrzeugs in der niedrigen Erdbahn (LEO) verfallen, um Höhen wegen des Widerstands von der Reibung zwischen der Oberfläche des Raumfahrzeugs (d. h., Schinderei) und der Atmosphäre der Außenerdschicht (a.k.a. die Thermosphäre und exosphere) zu senken und zu senken. Schließlich wird eine Bahn eines Raumfahrzeugs so viel verfallen, dass sie aus der Bahn und dem Unfall zur Oberfläche der Erde fallen wird. Viele in den vorigen beiden von Jahrzehnten gestartete Raumfahrzeuge sind in der Lage, eine kleine Rakete (1) anzuzünden, um die Höhe zu vergrößern, um den Zerfall zu ersetzen und die Lebenszeit im Raum zu erweitern, (2), um in die Atmosphäre wiedereinzugehen und gegen den Ozean, oder (3) zu krachen, ändern die Bahn, um Kollision mit anderem Raumfahrzeug zu vermeiden. Um die Absicht zu vollbringen, eine kleine Rakete anzuzünden, ist die sehr genaue Information über die Bahn erforderlich. Ein Geomagnetic-Sturm kann eine Bahn verursachen stellen ein paar Tage um, die sonst mehr als ein Jahr oder mehr vorkommen würden. Der Geomagnetic-Sturm fügt Hitze zur Thermosphäre hinzu. Die Atmosphäre-Anstiege, die atmosphärische Dichte wo LÖWE-Raumfahrzeugbahn-Zunahmen und Schinderei-Zunahmen. Die Kollision des Iridiums 33 und Weltall 2251 hat im Februar 2010 die Wichtigkeit davon demonstriert, genaue Kenntnisse aller Gegenstände in der Bahn zu haben. Wenn eine glaubwürdige Kollisionsvorhersage verfügbar gewesen war, hatte Iridium 33 die Fähigkeit, aus dem Pfad des Weltalls 2251 zu manövrieren.

Wirkung der Radiation auf Menschen im Raum

Die Aussetzung eines menschlichen Körpers zur ionisierenden Strahlung hat dieselben schädlichen Effekten, ob die Quelle der Radiation eine medizinische Röntgenstrahl-Maschine, ein Kernkraftwerk oder Radiation im Raum ist. Der Grad der schädlichen Wirkung hängt von der Länge der Aussetzung und der Energiedichte der Radiation ab. Die jemals gegenwärtigen Strahlenriemen strecken sich unten bis zu die Höhe des besetzten Raumfahrzeugs wie International Space Station (ISS) und Raumfähre aus, aber der Betrag der Aussetzung ist innerhalb der Lebensaussetzungsgrenze unter üblichen Zuständen. Während eines Hauptraumwetterereignisses, das einen Ausbruch von energischen Sonnenpartikeln einschließt, kann der Fluss durch einen zu mehreren Größenordnungen zunehmen. Es gibt Gebiete innerhalb von ISS, wo die Dicke der Raumfahrzeugoberfläche und Ausrüstung Extraabschirmung zur Verfügung stellen kann und die Gesamtdosis absorbiert innerhalb von sicheren Lebensgrenzen halten kann. Für Pendelbus hätte solch ein Ereignis eine unmittelbare Beendigung der Mission verlangt.

Effekten des Raumwetters auf Boden-Systemen

Störung von GPS und anderen Raumfahrzeugsignalen

Die Ionosphäre biegt Funkwellen auf dieselbe Weise, dass das Wasser in einem Schwimmbad sichtbares Licht biegt. Wenn das Medium, durch das Licht- oder Funkwelle-Reisen, das leichte Image oder die Radioinformation gestört wird, verdreht wird und nicht wiederzuerkennend werden kann. Der Grad der Verzerrung (Funkeln) einer Funkwelle durch die Ionosphäre hängt von der Frequenz des Radiosignals ab. Radiosignale im VHF-Band (30 bis 300 MHz) können außer der Anerkennung durch eine gestörte Ionosphäre verdreht werden. Radiosignale im UHF-Band (300 MHz bis 3 GHz) werden sich durch eine gestörte Ionosphäre fortpflanzen, aber ein Empfänger kann nicht im Stande sein, geschlossen zur Transportunternehmen-Frequenz zu halten. Das Globale Positionierungssystem verwendet Signale an 1575.42 MHz (L1) und 1227.6 MHz (L2), der durch eine gestörte Ionosphäre verdreht werden kann und ein Empfänger eine falsche Position schätzt oder scheitert, jede Position zu schätzen. Weil die GPS-Signale durch die breite Reihe von Anwendungen, jedes Raumwetterereignis verwendet werden, das GPS unzuverlässig signalisieren lässt, kann der Einfluss auf Gesellschaft bedeutend sein. Zum Beispiel wird von der Bundesflugregierung bedientes Wide Area Augmentation System (WAAS) als ein Präzisionsnavigationswerkzeug für die Verkehrsluftfahrt in Nordamerika verwendet. Es ist durch jedes Hauptraumwetterereignis arbeitsunfähig. In einigen Fällen ist WAAS seit Minuten arbeitsunfähig, und in einigen Fällen ist es seit ein paar Tagen arbeitsunfähig gewesen. Hauptraumwetterereignisse können die gestörte polare Ionosphäre 10 ° zu 30 ° der Breite zum Äquator stoßen und können große ionosphärische Anstiege (Änderungen in der Dichte über die Entfernung 100's km) an der Mitte und niedrigen Breite verursachen. Beide dieser Faktoren können GPS-Signale verdrehen.

Störung von Langstreckenradiosignalen

Die Funkwelle im HF Band (3 bis 30 MHz) (auch bekannt als dem Kurzwellenband) wird so viel durch die Ionosphäre gebogen, dass sie zurück auf dieselbe Weise widerspiegelt werden, wie ein Spiegel Licht widerspiegelt. Da der Boden auch HF Welle widerspiegelt, kann ein Signal um die Krümmung der Erde zu einer entfernten Station übersandt werden. Während des 20. Jahrhunderts waren HF Kommunikationen die einzige Methode für ein Schiff oder Flugzeug, das vom Land oder einer Grundstation weit ist, um zu kommunizieren. Mit dem Advent von Systemen wie Iridium gibt es jetzt andere Methoden von Kommunikationen, aber, wie man noch betrachtet, ist HF kritisch, weil nicht alle Behälter die neuere Ausrüstung tragen, und selbst wenn die neuere Ausrüstung an Bord ist, wird HF als ein kritisches Aushilfssystem betrachtet. Raumwetterereignisse können Unregelmäßigkeiten in der Ionosphäre schaffen, der Streuung HF Zeichen gibt, anstatt sie zu widerspiegeln, und machen Sie HF Kommunikationen über die lange Entfernung schwach oder unmöglich. An auroral und polaren Breiten stören kleine Raumwetterereignisse, die oft vorkommen, HF Kommunikationen. An der Mitte Breiten werden HF Kommunikationen durch Sonnenradiobrüche, durch Röntgenstrahlen von Sonnenaufflackern gestört (die erhöhen und die ionosphärische D-Schicht stören), und durch TEC Erhöhungen und Unregelmäßigkeiten während Hauptgeomagnetic-Stürme, die selten sind.

Durch Flugzeuge gewehte Wege von Transpolar sind zum Raumwetter teilweise wegen Bundesflugregulierungen besonders empfindlich, die zuverlässige Kommunikation über den kompletten Flug verlangen. Wie man schätzt, kostet es ungefähr 100,000 $ jedes Mal, wenn solch ein Flug von einem polaren Weg abgelenkt wird.

Die Wirkung der Radiation auf Menschen daran und legt in der Nähe von Niveau nieder

Das magnetische Feld der Erde führt kosmischen Strahl und energische Sonnenpartikeln zu polaren Breiten, und Strahlenpartikeln gehen in den mesosphere und die Stratosphäre ein. Kosmische Strahlen an der Oberseite von der Atmosphäre zerschmettern atmosphärische Atome und schaffen niedrigere Energie, aber noch schädlich, Strahlenpartikeln, die tief in die Atmosphäre eindringen. Alle Flugzeuge, die über 10 km (33,000 Fuß) Höhe fliegen, werden zu einem erkennbaren Betrag der Radiation ausgestellt. Die Aussetzung ist in polaren Gebieten größer als an der Mitte Breite und äquatoriale Gebiete. Viele kommerzielle Flugzeuge von Europa und Nordamerika nach Ostasien fliegen über das polare Gebiet. Wenn ein Raumwetterereignis Strahlenaussetzung veranlasst, das sichere von Flugbehörden gesetzte Niveau zu überschreiten, wird die Flugroute des Flugzeuges abgelenkt, um das polare Gebiet zu vermeiden.

Legen Sie Veranlassten Strom nieder: elektrische Übertragung, Rohrleitungen, usw.

Eine weithin bekannte Folge des Boden-Niveaus des Raumwetters ist veranlasster Strom von geomagnetically, oder Boden hat Strom oder GIC veranlasst. GIC fließt durch den Boden zu Tiefen 20 km oder mehr während Geomagnetic-Stürme. Ein wohl bekanntes Beispiel der nachteiligen Wirkung eines GIC Ereignisses ist der Zusammenbruch des hydroquebecer Macht-Netzes am 13. März 1989. Das wurde mit einem Misserfolg eines überlasteten Transformators angefangen, der zu einer allgemeinen Gedächtnislücke geführt hat, die mehr als 9 Stunden gedauert hat und 6 Millionen Menschen betroffen hat. Der Geomagnetic-Sturm das Verursachen dieses Ereignisses war selbst das Ergebnis einer Kranz-Massenausweisung, die aus der Sonne am 9. März 1989 vertrieben ist. Ein großer Geomagnetic-Sturm kann elektrischen Macht-Bratrost an allen Breiten, Ein so großer Sturm betreffen, wie das 1859-Ereignis den kompletten elektrischen Macht-Bratrost im Östlichen Kanada und den Östlichen Vereinigten Staaten unbrauchbar machen konnte. GICs gehen in Macht-Bratrost, Rohrleitungen und andere Leiten-Netze durch das Fundament von Leitungen ein. Rohrleitungen und andere Tätigkeiten an hohen Breiten werden durch durch bescheidene Niveaus der auroral Tätigkeit gesteuerten GIC betroffen, die fast täglich vorkommen. Mit dem Raumwetter vereinigter GICs kann andere Systeme betreffen wie, geophysikalisch kartografisch darzustellen, und Kohlenwasserstoff-Produktion.

Geophysikalische Erforschung

Luft und Schiff geborene magnetische Überblicke können durch schnelle magnetische Feldschwankungen während Geomagnetic-Stürme betroffen werden. Geomagnetic stürmt Ursache-Dateninterpretationsprobleme, weil die raumwetterzusammenhängenden magnetischen Feldänderungen im Umfang denjenigen des Untergrunds crustal magnetisches Feld im Überblick-Gebiet ähnlich sind. Genaue geomagnetic Sturmwarnungen, einschließlich einer Bewertung des Umfangs und Dauer des Sturms, berücksichtigen einen Wirtschaftsgebrauch der Überblick-Ausrüstung.

Geophysik und Kohlenwasserstoff-Produktion

Aus wirtschaftlichen und anderen Gründen ist Öl- und Gasproduktion häufig mit dem Richtungsbohren von gut Pfaden viele Kilometer von einer einzelnen Brunneneinfassung sowohl im horizontalen als auch in den vertikalen Richtungen verbunden. Genauigkeitsvoraussetzungen sind streng, erwartet, Größe ins Visier zu nehmen - Reservoire können nur einige Zehnen zu Hunderten von Metern über - und aus Sicherheitsgründen wegen der Nähe anderer Bohrlöcher sein. Das Vermessen durch die genaueste gyroscopic Methode ist teuer, da es die Beendigung des Bohrens seit mehreren Stunden einschließen kann. Eine Alternative soll einen magnetischen Überblick verwenden, der Maß, während man bohrt (MWD) ermöglicht. In der Nähe von magnetischen Echtzeitdaten kann verwendet werden, um die Bohrrichtung zu korrigieren, und nahe gelegene magnetische Sternwarten erweisen sich lebenswichtig. Magnetische Daten und Raumwetterberichte können auch im Erklären unbekannter Quellen des Bohrfehlers auf einer andauernden Basis nützlich sein.

Wirkung des Raumwetters auf dem Landwetter

Der Betrag der Energie, die in die Troposphäre und Stratosphäre von allen Raumwetterphänomenen eingeht, ist im Vergleich zum Sonneninsolation in den sichtbaren und infraroten Teilen des elektromagnetischen Sonnenspektrums trivial. Jedoch scheint es, etwas Verbindung zwischen dem 11-jährigen Sonnenfleck-Zyklus und dem Klima der Erde zu geben. Zum Beispiel entspricht das Schwafeln Minimum, eine 70-jährige an Sonnenflecken fast leere Periode, zu einem Abkühlen des Klimas der Erde. Ein Vorschlag für die Verbindung zwischen dem Raum- und Landwetter ist, dass Änderungen im kosmischen Strahl-Fluss Änderungen im Betrag der Wolkenbildung verursachen. Ein anderer Vorschlag ist, dass Schwankungen in der EUV Fluss-Subtilität vorhandene Fahrer des Klimas und der Tipps beeinflussen, die das Gleichgewicht zwischen Staaten wie der El Niño/La Niña festsetzt. Jedoch ist eine Verbindung zwischen dem Raumwetter und dem Klima abschließend nicht demonstriert worden.

Beobachtungen des Raumwetters

Die Beobachtung des Raumwetters wird sowohl für die wissenschaftliche Forschung als auch für Anwendungen getan. Der Typ der für die Wissenschaft getanen Beobachtung hat sich im Laufe der Jahre geändert, als die Grenzen unseres Verstehens zugenommen haben und wegen der Konkurrenz für Mittel von anderen Typen der raumzusammenhängenden Forschung. Die mit Anwendungen verbundenen Beobachtungen sind systematischer gewesen, und hat sich im Laufe der Jahre als Bewusstsein ausgebreitet, und Anwendungen haben zugenommen.

Das Beobachten des Raumwetters vom Boden

Jetzt wird Raumwetter am Boden-Niveau durch das Beobachten von Änderungen im magnetischen Feld der Erde im Laufe Perioden von Sekunden zu Tagen, durch das Beobachten der Oberfläche der Sonne und durch das Beobachten des in der Atmosphäre der Sonne geschaffenen Radiogeräusches kontrolliert.

Die Sonnenfleck-Zahl (SSN) ist die Zahl von Sonnenflecken auf dem Photobereich der Sonne im sichtbaren Licht auf die Seite der einem Erdbeobachter sichtbaren Sonne. Die Zahl und das Gesamtgebiet von Sonnenflecken sind mit der Helligkeit der Sonne im Extrem ultraviolett (EUV) und Röntgenstrahl-Teile des Sonnenspektrums und zur Sonnentätigkeit wie Sonnenaufflackern und Kranz-Massenausweisungen (CMEs) verbunden.

10.7 Cm-Radiofluss (F10.7) ist ein Maß von RF Emissionen von der Sonne und wird mit dem EUV Sonnenfluss ungefähr aufeinander bezogen. Da diese RF Emission beim Boden leicht erhalten wird und EUV Fluss nicht ist, ist dieser Wert gemessen und unaufhörlich seit 1947 verbreitet worden. Die Weltstandardmaße werden vom Herrschaft-Radio Astrophysical Sternwarte an Penticton, B.C gemacht., Kanada und hat einmal täglich im lokalen Mittag in Sonnenfluss-Einheiten berichtet (10W · M · Hz). F10.7 wird durch das Nationale Geophysikalische Datenzentrum archiviert.

Index von Dst ist eine Schätzung der magnetischen Feldänderung am magnetischen Äquator der Erde wegen eines Rings des elektrischen Stroms an und gerade erdwärts GEO. Der Index basiert auf Daten von vier Boden-basierten magnetischen Sternwarten zwischen 21 ° und 33 ° magnetischer Breite während einer Stunde-Periode. Am magnetischen Äquator nähere Stationen werden wegen ionosphärischer Effekten nicht verwendet. Der Dst Index wird kompiliert und durch das Weltdatenzentrum für Geomagnetism, Kyoto archiviert

Kp/ap Index: Eines Index zu sein, der von der geomagnetic Störung an einer Mitte Breite (40 ° zu 50 ° Breite) geomagnetic Sternwarte während einer 3-stündigen Periode geschaffen ist. 'K' ist die quasilogarithmische Kopie 'ein' Index. Kp und AFP sind der Durchschnitt von K und mehr als 13 geomagnetic Sternwarten, um planetarisch-weite geomagnetic Störungen zu vertreten. Der Kp/ap Index zeigt sowohl Geomagnetic-Stürme als auch Substürme (auroral Störung) an. Kp/ap ist von 1932 vorwärts verfügbar.

AE Index wird von geomagnetic Störungen an 12 geomagnetic Sternwarten in und in der Nähe von den auroral Zonen kompiliert und wird an den Zwischenräumen von 1 Minute registriert. Der AE Index wird mit einer Verzögerung von zwei bis drei Tagen bekannt gegeben, die streng sein Dienstprogramm für Raumwetteranwendungen beschränkt. Der AE Index zeigt die Intensität von Geomagnetic-Substürmen außer während eines Hauptgeomagnetic-Sturms an, wenn die auroral Zonen equatorward von den Sternwarten ausbreiten.

Radiogeräuschplatzen wird beobachtet und durch das Radiosonnenfernrohr-Netz der amerikanischen Luftwaffe und NOAA berichtet. Die Radiobrüche werden mit Plasma von einem Sonnenaufflackern vereinigt, das mit der umgebenden Sonnenatmosphäre aufeinander wirkt.

Der Photobereich der Sonne wird unaufhörlich durch eine Reihe von Sternwarten beobachtet

für die Tätigkeit, die die Vorgänger zu Sonnenaufflackern und CMEs sein kann. Das Projekt von Global Oscillation Network Group (GONG) kontrolliert sowohl die Oberfläche als auch das Interieur der Sonne durch das Verwenden helioseismology, der Studie von Schallwellen, die sich durch die Sonne und beobachtet als Kräuselungen auf der Sonnenoberfläche fortpflanzen. GONG kann Sonnenfleck-Gruppen auf der weiten Seite der Sonne entdecken. Diese Fähigkeit ist kürzlich durch Sehbeobachtungen von der NASA STEREO-Raumfahrzeug nachgeprüft worden.

Neutronmonitore auf dem Boden kontrollieren indirekt kosmische Strahlen von der Sonne und den galaktischen Quellen. Kosmische Strahlen erreichen die Oberfläche der Erde wegen der Abschirmung des magnetischen Feldes und Atmosphäre der Erde nicht. Wenn kosmische Strahlen mit der Atmosphäre aufeinander wirken, kommen Atomwechselwirkungen vor, die eine Dusche von niedrigeren Energiepartikeln veranlassen, tiefer in die Atmosphäre hinunterzusteigen und Niveau niederzulegen. Die Anwesenheit kosmischer Strahlen in der erdnahen Raumumgebung kann durch die Überwachung hoher Energieneutronen am Boden-Niveau entdeckt werden. Kleine Flüsse von kosmischen Strahlen sind unaufhörlich da. Große Flüsse werden durch die Sonne während mit energischen Sonnenaufflackern verbundener Ereignisse erzeugt.

Total Electron Content (TEC) ist ein Maß der Ionosphäre über eine gegebene Position. TEC ist die Zahl von Elektronen in einem Säulenein-Meter-Quadrat von der Basis der Ionosphäre (etwa 90 km Höhe) zur Spitze der Ionosphäre (etwa 1000 km Höhe). Viele der Maße von TEC werden durch die Überwachung der zwei durch das GPS Raumfahrzeug übersandten Frequenzen gemacht. Jetzt wird GPS TEC kontrolliert und in Realtime von mehr als 360 Stationen verteilt, die von zahlreichen Agenturen in vielen Ländern aufrechterhalten sind.

Das Beobachten des Raumwetters mit Satelliten

Nach dem Forscher habe ich entdeckt, dass Raum nicht eine Leere war, sind viele Forschungsraumfahrzeuge gestartet worden, um die Raumumgebung zu entdecken und zu charakterisieren. Es hat zu viele Raumfahrzeuge seitdem gegeben, um sie alle hier zu verzeichnen, und sie haben ein großes Angebot an Instrumenten getragen. Die Raumfahrzeuge der Umkreisenden Geophysikalischen Sternwarte-Reihe waren unter dem ersten Raumfahrzeug mit der Mission, die Raumumgebung zu entdecken. Bedeutende neue Raumfahrzeuge sind die NASA-ESA Sonnenlandbeziehungssternwarte (STEREO)-Paar des Raumfahrzeugstarts 2006 in die Sonnenbahn und Radiation Belt Storm Probes (RBSP), um Start 2012 in eine hoch elliptische Erdbahn zu sein. Die zwei STEREO-Raumfahrzeuge treiben weg von der Erde durch ungefähr 22 ° pro Jahr, eine Führung und das andere Schleppen der Erde in seiner Bahn. Zusammen kompilieren sie Information über die Oberfläche der Sonne und Atmosphäre in drei Dimensionen. RBSP wird ausführlich berichtete Information über die Strahlenriemen, geomagnetic Stürme und die Beziehung zwischen den zwei erhalten.

Die Mission vom grössten Teil des Raumfahrzeugs ist zur sich versammelnden Information über die Raumumgebung für die Forschung oder Anwendungen ohne Beziehung, aber einige dieser anderen Raumfahrzeuge haben Hilfsinstrument getragen oder hatten einen Teil ihrer primären für das Raumwetter verwendeten Nutzlast. Einige der frühsten solche Raumfahrzeuge waren ein Teil der Reihe von Applications Technology Satellite (ATS) an GEO, die Vorgänger zum modernen Wettersatelliten von Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES) und vielen Nachrichtensatelliten waren. Das A.T.S.-Raumfahrzeug hat Umweltpartikel-Sensoren als Hilfsnutzlasten getragen und hatte ihren magnetischen Navigationsfeldsensor, der verwendet ist, für die Umgebung zu fühlen.

Viele der frühsten Instrumente, die verwendet sind, für die Raumumgebung zu kontrollieren, waren und sind Forschungsraumfahrzeuge, die wiederbeabsichtigt oder gemeinsam für Raumwetteranwendungen und Vorhersage beabsichtigt wurden. Einer der ersten von diesen ist das TEUFELCHEN 8 (Interplanetarische Mithörplattform) Das TEUFELCHEN 8 hat die Erde an 35 Erdradien umkreist und hat den Sonnenwind für zwei Drittel seiner 12-tägigen Bahn von 1973 bis 2006 beobachtet. Da der Sonnenwind Störungen trägt, die den magnetosphere und die Ionosphäre betreffen, hat TEUFELCHEN 8 das Dienstprogramm demonstriert, unaufhörlich den Sonnenwind zu kontrollieren. TEUFELCHEN 8 wurde von ISEE-3 gefolgt, der in der Nähe vom Lagrangian mit der Sonneerdpunkt, den 235 Erdradien über der Oberfläche (ungefähr 1.5 Millionen km, oder 924,000 Meilen) gelegt wurde und unaufhörlich den Sonnenwind von 1978 bis 1982 kontrolliert hat. Das folgende Raumfahrzeug, um den Sonnenwind am Punkt zu kontrollieren, war WIND von 1994 bis 1998. Nach dem April 1998 war die WIND-Raumfahrzeugbahn Änderung, um die Erde zu umkreisen und am Punkt gelegentlich vorbeizugehen. Die NASA Advanced Composition Explorer (ACE) hat den Sonnenwind am Punkt von 1997 kontrolliert, um zu präsentieren. Wie man schätzt, hört es auf, 2024 zu funktionieren. Die Finanzierung für einen Ersatz für das ASS ist in der preisgünstigen 2012-Bitte um NOAA mit einem geplanten Start 2015. Der primäre missionwill des Ersatzes, Raumwettervorhersage und Anwendungen sein.

Zusätzlich zur Überwachung des Sonnenwinds, die Sonne kontrollierend, ist für das Raumwetter wichtig. Weil der Sonnen-EUV vom Boden nicht kontrolliert werden kann, die gemeinsame NASA-ESA Heliospheric und Sonnensternwarte (SOHO) wurde Raumfahrzeug gestartet und hat stellen EUV Images der Sonne von 1995 zur Gegenwart zur Verfügung. SOHO ist eine Hauptquelle von Nah-Echtzeitsonnendaten sowohl für die Forschung als auch für Raumwettervorhersage und hat die STEREO-Mission begeistert. Das Yohkoh Raumfahrzeug an der LÖWE hat die Sonne von 1991 bis 2001 im Röntgenstrahl-Teil des Sonnenspektrums beobachtet und war sowohl für die Forschung als auch für Raumwettervorhersage nützlich. Daten von Yohkoh haben den Sonnenröntgenstrahl begeistert Imager darauf GEHT.

Raumfahrzeuge mit Instrumenten, deren primärer Zweck ist, Daten für Raumwettervorhersagen und Anwendungen zur Verfügung zu stellen, schließen ein GEHT Reihe des Raumfahrzeugs, die POES Reihe, die DMSP Reihe und die Reihe von Meteosat. GEHT Raumfahrzeuge haben X-Ray Sensor (XRS) getragen, der den Fluss von der ganzen Sonnenplatte in zwei Bändern - 0.05 zu 0.4 nm und 0.1 zu 0.8 nm seit 1974, ein Röntgenstrahl imager (SXI) seit 2004, ein Magnetometer misst, das die Verzerrungen des magnetischen Feldes der Erde wegen des Raumwetters, eine ganze Platte EUV Sensor seit 2004 und Partikel-Sensoren (EPS/HEPAD) misst, die Ionen und Elektronen in der Energiereihe (50 keV zu 500 MeV) messen. Das Anfangen einmal nach 2015, geht-R Generation dessen GEHT Raumfahrzeug wird den SXI durch ein EUV Sonnenimage (SUVI) ersetzen, der demjenigen auf SOHO ähnlich ist und Stereo-ist, und der Partikel-Sensor wird mit einem Bestandteil vermehrt, um die Energiereihe unten zu 30 eV zu erweitern.

Das Raumwettermodellieren

Raumwettermodelle sind Computersimulationen der Raumwetterumgebung. Wie Computermodelle für die Meteorologie nehmen Raumwettermodelle einen beschränkten Satz von Datenwerten und extrapolieren zu Werten, die die komplette Raumwetterumgebung oder ein Segment der Raumwetterumgebung im Modell beschreiben. Jedes Modell macht eine Vorhersage oder eine Reihe von Vorhersagen darüber, wie sich die Umgebung mit der Zeit entwickelt. Computermodelle verwenden die Sätze von mathematischen Gleichungen, um die physischen beteiligten Prozesse zu beschreiben. Die frühen Raumwettermodelle waren heuristisch; d. h. sie verbinden ein Phänomen mit einem anderen ohne das Umfassen jeder Physik in der Beziehung. Einige dieser einfachen Modelle werden noch verwendet, weil sie minimale Mittel und Ertrag-Ergebnisse nehmen, die zu einigen Zwecken gut genug sind. Gegenwärtige Forschung und Entwicklungsaufwand konzentrieren sich auf komplizierte Sätze von Gleichungen, die für so viele Elemente der Physik wie möglich verantwortlich sind. Raumwettermodelle unterscheiden sich vom meteorologischen Modell in diesem Betrag des Eingangs ist gewaltig kleiner, und kein Wettermodell des einfachen Zeilenabstands kann noch die Umgebung von der Oberfläche der Sonne zum Boden der Ionosphäre der Erde zuverlässig voraussagen.

Ein bedeutender Teil der Raumwettermusterforschung und Entwicklung in den letzten zwei Jahrzehnten ist als ein Teil des Programms von Geospace Environmental Model (GEM) des Nationalen Wissenschaftsfundaments getan worden. Zwei Hauptzentren für das Modellieren sind das Zentrum für die Raumumgebung (CSEM) und das Zentrum für das Einheitliche Raumwetter Modellierend (CISM) Modellierend. Die Gemeinschaft Koordiniertes modellierendes Zentrum (CCMC) an der NASA Raumflugzentrum von Goddard ist eine Möglichkeit, für die Entwicklung zu koordinieren und Forschungsmodelle für die Verbesserung von Modellen zu prüfen und um Modelle auf den Übergang zur Raumwettervorhersage und Anwendung vorzubereiten.

Anstrengungen modelliert, die Umgebung von der Sonne bis den Erdgebrauch mehrere Methode einschließlich (a) magnetohydrodynamics vorzutäuschen, in dem die Umgebung als eine Flüssigkeit, (b) Partikel in der Zelle behandelt wird, in der nichtflüssige Wechselwirkungen innerhalb einer Zelle und dann behandelt werden, wird eine Reihe von Zellen zusammen verbunden, um die Umgebung, (c) die ersten Grundsätze zu beschreiben, in denen physische Prozesse im Gleichgewicht (oder Gleichgewicht) miteinander, (d) das halbstatische Modellieren sind, in dem eine statistische oder empirische Beziehung, oder eine Kombination von mehreren dieser Methoden beschrieben wird.

Beispiele von Raumwetterereignissen

• Am 2. September 1859, größter geomagnetic Sturm von letzten 200 Jahren mit der weit verbreiteten Störung des Telegraf-Dienstes.
• Am 20. Januar 1994 hat ein Geomagnetic-Sturm provisorisch zwei kanadische Nachrichtensatelliten, Aniks E1 und E2 und den internationalen Nachrichtensatelliten Intelsat K unbrauchbar gemacht.
• Am 7. Januar 1997 hat eine Kranz-Massenausweisung den magnetosphere der Erde am 10. Januar geschlagen und hat den Verlust AT&T Telstar 401 Nachrichtensatellit (ein Wert von $ 200 Millionen) verursacht.
• Mai 15-16, 1921, hat einer der größten Geomagnetic-Stürme das komplette Signal und umschaltende System New Yorks Hauptgleise unter der 125. Straße in New York City veranlasst, aus der Operation gestellt zu werden. Weltstörung des Telegraf-Dienstes.
• Am 7. August 1972 sind große Energische Sonnenpartikel-Ereignisse vorgekommen. Wenn Astronauten im Raum zurzeit gewesen wären, wäre die Dosis tödlich oder mindestens lebensbedrohend gewesen. Glücklich ist dieses große Ereignis zwischen dem Apollo 16 und Apollo 17 Mondmissionen geschehen.
• Am 19. Oktober 1989 hat ein großes Sonnenereignis die volle Reihe von Raumwettereffekten eingeschlossen: Energische Sonnenpartikeln, Kranz-Massenausweisung, Abnahme von Forbush, legen Niveau-Erhöhung, geomagnetic Sturm usw. nieder.
• Am 21. April 2002 wurde die Nozomi Untersuchung von Mars durch ein großes Energisches Sonnenpartikel-Ereignis geschlagen, das groß angelegten Misserfolg verursacht hat. Die Mission, die bereits ungefähr 3 Jahre hinter der Liste war, wurde schließlich im Dezember 2003 aufgegeben.

Siehe auch

• Atmosphärische Physik
• Spirale von Condegram plant
• Geomagnetic stürmen
• Heliophysics
• Meteorologie
• Plasmaphysik
• Radiofortpflanzung
• Empfänger autonome Integrität, die kontrolliert
• Raumerforschung
• Plötzliche ionosphärische Störung
• Energische Sonnenpartikeln
• Raumradiation

Referenzen

Bibliografie

• Rainer Schwenn, Raumwetter, Lebende Rezensionen in der Sonnenphysik 3, (2006), 2, Online-Artikel.
• Jean Lilensten und Jean Bornarel, Raumwetter, Umgebung und Gesellschaften, Springer, internationale Standardbuchnummer 978-1-4020-4331-4.
• Mark Moldwin: Eine Einführung ins Raumwetter. Cambridge Univ. Presse, Cambridge 2008, internationale Standardbuchnummer 978-0-521-86149-6.
• Ioannis A. Daglis: Effekten des Raumwetters auf der Technologieinfrastruktur. Springer, Dordrecht 2005, internationale Standardbuchnummer 1-4020-2748-6.

Weiterführende Literatur

• Clark, T. D. G. und E. Clarke, 2001. Raumwetterdienstleistungen für die Auslandsbohrindustrie. In der Raumwetterwerkstatt: Das Aussehen Zu einem Zukünftigen europäischen Raumwetterprogramm. ESTEC, ESA WPP-194.
• Carlowicz, M. J. und R. E. Lopez, 2002, Stürme von der Sonne, Joseph Henry Press, dem Washingtoner Gleichstrom, internationale Standardbuchnummer 0-309-07642-0.
• Reay, S. J., W. Allen, O. Baillie, J. Bowe, E. Clarke, V. Lesur, S. Macmillan, 2005. Raumwettereffekten auf die Bohrgenauigkeit in der Nordsee. Annales Geophysicae, Vol. 23, Seiten 3081-3088.
• Odenwald, S. 2006, Der 23. Zyklus; lernend, mit einem stürmischen Stern, Universität von Columbia Presse, internationale Standardbuchnummer 0-231-12078-8 zu leben.
• Bothmer, V.; Daglis, I., 2006, Raumwetter: Physik und Effekten, Springer-Verlag New York, internationale Standardbuchnummer 3 642 06289 X.
• Gombosi, Tamas I., Houghton, John T., und Dessler, Alexander J., (Redakteure), 2006, Physik der Raumumgebung, Universität von Cambridge Presse, internationale Standardbuchnummer 978-0-521-60768-1.
• Daglis, ich. A. (Redakteur), 2001, Raumstürme und Raumwettergefahren, Springer-Verlag New York, internationale Standardbuchnummer 1-4020-0031-6.
• Lied, P., Sänger, H., und Siscoe, G., (Redakteure), 2001, Raumwetter (Geophysikalische Monografie), Vereinigung, Washington, D.C, internationale Standardbuchnummer 0-87590-984-1.
• Ehrenbürger, John W., 2001, Stürme im Raum, Universität von Cambridge Presse, Cambridge, das Vereinigte Königreich, internationale Standardbuchnummer 0-521-66038-6.

Links

Echtzeitraumwetterbericht

• http://www.swpc.noaa.gov/SWN/ NOAA-SWPC Raumwetter jetzt - (Amerikanische nationale ozeanische und atmosphärische Regierung [NOAA])
• http://www.spaceweather.gc.ca/index-eng.php Raumwetter Seite von Kanada
• Das Echtzeitraumwetter von http://www.spacewx.com/Space_Weather_Now.html Space Environment Technologies
• http://sw05.spaceweather.usu.edu/global_html/ der Staat Univ Utah SWC GAIM Echtzeitionosphäre - (Echtzeitmodell der Ionosphäre)
• http://prop.hfradio.org/ Raumwetter und Radiofortpflanzung. Lebende und historische Daten und Images mit einer Perspektive darauf, wie es Radiofortpflanzung betrifft
• http://www.lmsal.com/solarsoft/last_events/ Letzte Daten vom STEREO-, HINODE und SDO (Große Bandbreite)
• http://www.spaceweather.com/ Spaceweather.com - Raumwetternachrichten, Vorhersagen und Bilder
• http://www.geomag.bgs.ac.uk/research/space_weather/spweather.html die Raumwetterseite des britischen Geologischen Überblicks

Andere Verbindungen

• Raumwetter FX - Video podcast Reihe auf dem Raumwetter von der MIT Heuschober-Sternwarte
• Die Raumwetterseite von ESA
• Raumwetter europäisches Netz - (ESA)
• SpaceWeather.com - Nachrichten und Information über Meteor-Schauer, Sonnenaufflackern, Aurora und erdnahe Asteroiden