keskiviikko 31. joulukuuta 2014

Revontuliennuste 31.12.2014–2.1.2015

Ennusteen mukaan ensiyönä nähdään revontulia hyvin laajalla alueella Pohjois-Euroopassa. Ulottuupa revontulien näkymismahdollisuus Keskieuroopan pohjoisosiin asti.


Maapallo joutuu 31./1. Päivien välisenä yönä Auringon virtalevyn harventuneeseen osaan, jolloin aurinkotuulen hiukkasnopeudet kohoavat noin 600–700 km/s. Vaikka plasman tiheys on vähäistä, suuri nopeus generoi geomagneettista rauhattomuutta. Niinpä geomagneettisen kentän odotetaan olevan rauhaton koko ennustejaksolla.

Joulukuun 31. päivän iltana revontulia voidaan nähdä noin kello 20 alkaen, Lapissa jopa paljon aikaisemmin.  Keskiyöllä revontulia voidaan nähdä eteläisintä Suomea myöten ja jopa Balttiassa ja Saksan pohjoisosassa revontulien näkyminen on mahdollista. Revontulitoiminta jatkuu voimakkaana aina aamuhämärään asti.

1./2. Päivien välisenä yönä revontulien näkyminen ennusteen mukaan on hyvin samankaltaista kuin edellisenä yönä. Selkeillä alueilla revontulia voidaan nähdä jo alkuillasta lähtien ja viimeistään puoliyöhön mennessä niitä nähdään myös etelärannikolla. Myös tämä yön aikana revontulia voi näkyä Pohjois-Saksaa ja Alankomaita myöten. Revontulitoiminta jatkuu ennusteen mukaan voimakkaana aamuun asti.

2./3. Päivien välinen yö näyttäisi olevan hyvin samankaltainen aikaisempien öiden kanssa, mutta toiminta näyttäisi hiipuvan hieman aikaisemmin aamuyöllä. Tosin ennusteen luotettavuus on jo heikompi kolmannen vuorokauden loppupuolella. 

Revontulien todennäköisyys ennustejaksolla on noin 30–45 % Pirkanmaalla ja sieltä pohjoiseen.


tiistai 30. joulukuuta 2014

K- ja Kp-indeksit


12 tunnin Kp-indeksi.
Kaaviossa esitetään toteutunut Kp-indeksi (sininen yhtäjaksoinen viiva). Sen lisäksi kaaviossa on ennuste seuraavalle 1 ja 4 tunnille: 1 tunnin ennuste on täytetty ympyrä, 4 tunnin ennuste on + -merkki. Väreillä ilmoitetaan mitatun datan määrä: vihreä sisältää eniten dataa ja keltainen vain vähän dataa. Kiinteä horisontaalinen vihreä tai keltainen viiva viimeisimmän ennusteen, joka on pätevin. Pystysuorat viivat osoittavat 50 % luotettavuusvälistä.

24 tunnin Kp-indeksi


7 vuorokauden Kp-indeksi


Revontuliharrastajan tärkein työkalu on K- ja Kp-indeksit. Ne kertovat maapallon geomagneettisen tilan reaaliaikaisesti ja lähituntien aikana. Revontulia esiintyy ja ne ovat sitä voimakkaampia mitä voimakkaampi geomagneettinen myrsky on. Myrskyn voimakkuus ilmenee K- ja Kp-indekseistä.

K-indeksin[1] määrittämiseen käytetään useiden magneettisten mittausasemien jatkuvasti (joka minuutti) kokoamaa dataa maapallon magneettikentästä. Mittausasemia oli alun perin 13 (myöhemmin 11) ja ne sijaitsevat 44–60° leveyspiirien välissä molemmilla pallonpuoliskoilla. Mittausasemilla kerätty tieto kertoo magneettikentän horisontaalisen komponentin häiriötilasta asteikolla 0–9. Jos häiriöisyys ylittää asteikon arvon 5, puhutaan geomagneettisesta myrskystä.

Toteutuneen Kp-indeksin arvojen perusteella pyritään ennakoimaan tulevaa kehitystä muutaman seuraavan tunnin aikana. NOAAn Avaruussään ennakointi keskus antaa varoituksen silloin kun Kp-indeksin odotetaan nousevan arvoon 4 (asteikko 1–9).

Geomagneettiset myrskyt aiheuttavat häiriöitä radioliikenteeseen, navigointijärjestelmiin, satelliittien toimintaan, sähkölinjojen ja niiden suojalaitteiden toimintaa ja jopa miehitettyihin avaruuslentoihin. Kp-indeksin ennustettavuus auttaa kyseisiä toimijoita ennakoimaan lähituntien tilanne ja tekemään tarvittavia suojatoimia ja varautumaan häiriöiden korjaamiseen.

Kaaviossa alimmaisella rivillä on esitetty toteutunut Kp-indeksi ja siihen on merkitty myös magneettisen rauhattomuuden asteikko (G0–G5). Magneettisesta myrskystä puhutaan silloin kun Kp-indeksi saavuttaa vähintään arvon 5 (=G1).


Revontuliharrastajien tulisi valmistautua havainnointiin silloin kun Kp-indeksin ennakoidaan kohoavan nopeasti suuriin lukemiin. Mitä nopeampaa nousu on sitä todennäköisimmin revontulia esiintyy. Tampereella lähes varmana revontulien näkymiselle vaaditaan Kp-indeksi arvoksi 5. On mahdollista ja jopa todennäköistä, että revontulia näkyy Kp-indeksin arvolla 4 ja joissakin tilanteissa jopa arvo 3 riittää rauhallisten revontulikaarien tai vöiden näkymiseen.

Suomen etelärannikolla arvojen täytyy olla suunnilleen noin yhtä pykälää korkeammat kuin Tampereella ja vastaavasti Oulun korkeudella noin yhtä pykälää matalammat. Oulun pohjoispuolella revontulia voi odottaa näkevänsä milloin tahansa (riippumatta Kp-indeksin arvosta) vähintään kerran viikossa. Sodankylän korkeudelta pohjoiseen revontulia voi odottaa näkevänsä lähes aina (~ 90–95 % todennäköisyydellä) kun on selkeää ja riittävän pimeä taivas.

Mielenkiintoinen yksityiskohta on se, että Pohjoisnavalla revontulten todennäköisyys on suunnilleen yhtä suuri kuin Etelä-Suomessa. Silloin kun Pohjoisnavalla revontulia näkyy, kyse on useinkin ns. Theeta-revotulista, jotka ovat ovaalin läpäisevä poikittaisia revontulijonoja (yleensä yksi jono kerrallaan). Theeta-revontulet ovat yleensä himmeämpiä kuin ovaalin alueella esiintyvät revontulet.

Huomautukset

[1] Paikallisen K-indeksin otti käyttöön saksalainen geofyysikko Julius Bartels (1899–1964) Niemegk:n mittausasemalla lähellä Potsdamia (Saksa) vuonna 1938. Bartels kehitti indeksistä standardoidun version (Ks) ja mittausasemien keskiarvoon perustuvan Kp-indeksin vuonna 1949. International Association for Terrestrial Magnetism and Electricity (IATME myöhemmin IAGA) hyväksyi Kp-indeksin kansainväliseen käyttöön vuonna 1951.


maanantai 29. joulukuuta 2014

Revontuliennuste 29.12.–31.12.2014

Kolmen vuorokauden ennustemalli kertoo rauhallisesta revontulitoiminnasta koko Suomen alueella koko ennustejakson ajan. Todennäköisyydet revontulien näkymiselle on tasaisesti 25–30 % luokkaa kaikkina kolmena yönä.

sunnuntai 28. joulukuuta 2014

F10.7 indeksi

Kaaviossa musta käyrä ja pisteet ovat kuukausikeskiarvoja, sininen 13 kuukauden tasoitetttu indeksi ja punainen ennuste.


Auringonpilkkulukua tärkeämpi Auringon aktiivisuutta kuvaava tekijä on 10,7 cm (2 800 MHz) radiotaajuinen säteily, joka syntyy Auringossa monissa ilmiöissä korkealla kromosfäärissä ja koronan ala-osassa. Radiosäteily korreloi hyvin auringonpilkkulukuun mutta siinä näkyvät myös uv-säteilyn ja Auringon kokonaissäteilyn (irridianssi) vaikutukset.

F 10,7 cm radiotaajuuksia on mitattu vuodesta 1947 lähtien, ensin Ottawassa ja sitten Penticton radio observatoriossa Brittliläisessä Columbiassa. Toisin kuin auringonpilkkuja, radiohavaintoja voidaan tehdä riippumatta vallitsevista sääolosuhteista ja näin muutaman havaintoaseman verkostolla saadaan kattava havaintosarja vuorokauden ympäri.

F 10,7 cm säteilylle käytetään yksikkönä Auringon säteilyvuota sfu (solar flux units) ja se vaihtelee 50–300 sfu:n välillä. Aurinko säteilee radiotaajuuksia kaiken aikaa, joten F10.7 indeksi ei koskaan mene nollaksi.

Indeksi on osoittautunut olevan erittäin hyödyllinen avaruussäätä ennustettaessa, koska radioaallot syntyvät kromosfäärissä ja koronassa juuri niissä ilmiöissä, jotka vaikuttavat voimakkaammin maapallon lähiavaruuteen ja ilmakehään. Äärimmäisen ultraviolettisäteilyn (EUV) määrä, joka vaikuttaa maapallon ionosfääriin, noudattelee hyvin F10.7 indeksiä samoin kuin stratosfääriin ja otsonikerrokseen vaikuttava uv-säteilyn määrä.



lauantai 27. joulukuuta 2014

Auringonpilkkujakso

Reaaliaikainen auringonpilkkuluku kuukausikerskiarvoina (musta viiva ja pisteet), 13 kuukauden keskiarvona (sininen viiva) ja ennuste (punainen viiva). Nykyinen jakso on numero 24, ja sitä edeltävä 23. Edeltävä jakso oli aktiivisempi kuin nykyinen, joka näyttää kääntyneen laskusuuntaan vuoden 2014 alkupuolella. 

Kuten tunnettua, auringonpilkkujen määrä vaihtelee ns. yhdentoista vuoden jaksoissa. Todellisuudessa jakson pituus ei ole vakio vaan vaihtelee yleensä 7–14 vuoden välillä. Nykyistä jaksoa edeltänyt jakso 23 oli pituudeltaan noin 12,5 vuotta.

Perättäisten jaksojen voimakkuus tai paremmin Auringon aktiivisuus jakson huipun aikana vaihtelee merkittävästi. Aktiivisuutta mitataan monilla muuttujilla mutta perinteisin tapa mitata on laskea auringonpilkkuluku kuukauden keskiarvona. 

Auringonpilkkuluku vaihtelee päivittäin ja se saadaan laskettua siten, että pilkkuryhmien määrä kerrotaan luvulla 10 ja siihen lisätään yksittäisten pilkkujen määrä. Kaavana esitettynä

R = k (10× g + s)  ,

jossa

g = auringonpilkkuryhmien määrä
s= yksittäisten pilkkujen määrä
k= havaitsijan kokemusperäinen korjauskerroin, jolla havainnot voidaan kalibroida Zurich observatorion havaintomenetelmän kanssa yhteen sopivaksi (=Wolfin luku).

Kuukauden auringonpilkkuluku lasketaan yksinkertaisesti ottamalla päivittäisistä auringonpilkkuluvuista keskiarvo. Auringonpilkkuluvun laskentaan osallistuu noin 60 observatoriota ympäri maapallon, joten yhden yksittäisen observatorion ongelmat esimerkiksi säästä johtuen, ei vaikuta havaintojen tarkuuuteen.

Kuukausien auringonpilkkuluvut tasoitetaan ns. 13 kuukauden menetelmällä. Menetelmässä kuukauden auringonpilkkuluku korvataan kuuden edellisen ja kuuden seuraavan kuukauden sekä havaitun kuukauden keskiarvolla. Näin yksittäisen kuukauden suuretkin vaihtelut aiheuttavat vain vähän heilahteluja pitkäaikaisiin havaintoihin. 

Auringon aktiivisuudella on suuri merkitys revontulien esiintyvyyteen. Runsaimmin revontulia nähdää huipun ohittamisen jälkeen parin vuoden aikana. Auringon aktiivisuusminimin aikana revontulia esiintyy harvakseltaan ja nekin ovat yleensä sen verran heikkoja, että niitä nähdään vain korkeilla leveysasteilla, Suomessa tyypillisesti Lapissa. Aktiivisuuden maksimin aikaa revontulien näkyminen Etelä-Suomessa on hyvin yleistä ja nähdäänpä niitä joskus Keski- ja etelä-Euroopassa.


perjantai 26. joulukuuta 2014

Revontuliennuste 26. – 28.12.

Ennustejakson ensimmäisenä yönä 26./27. Revontulien näkyminen Pirkanmaalla on mahdollista, voimakkaimmillaan ne ovat noin 23–02 välisenä aikana mutta vähäistä revontulitoimintaa voi olla näkyä aina kello 05 asti. Todennäköisyys on 10–20 %.

Seuraavan yönä 27./28. Revontulet voivat olla edellistä yötä voimakkaampia, joskin ne ehkä alkavat hieman myöhemmin ja näkyvät kirkkaimpina aina aamun tunneille asti. Todennäköisyys 20–25 %.

Yö 28./29. on ensimmäisen yön kaltainen, revontulia näkyy varmimmin kello 23–02 välisenä aikana. Todennäköisyys noin 30 %.

Tuleva avaruussää

WSA-Enlil ennustemallin grafiikka on havainnollinen tapa esitytää lähiavaruuden avaruussäätä.

WSA-Enlil ennustemalli pyrkii laatimaan ennusteen maapallon lähiavaruuden avaruussääksi 1–4 vuorokauden ajaksi ottaen huomioon aurinkotuulen, planeettojen välisen magneettikentän (IMF) ja Auringossa tapahtuneiden koronamassapurkausten vaikutuksen. Edellä luetellut tekijät ovat geomagneettisten myrskyjen aiheuttajia ja nämä myrskyt näkyvät Maassa revontulina sekä putkistoihin ja sähköverkkoihin indusoituneina häiriövirtoina. Lisäksi geomagneettisten myrskyjen aikana radioliikenne satelliitteihin voi häiriintyä ja itse satelliiteissa esiintyy vikoja tavallista enemmän.

Linkki animoituun ennustegrafiikkaan


Ennustegrafiikka kertoo Auringon virtavaipan tiheyden vaihtelut ja hiukkasten nopeudet siinä. Lisäksi mallissa esitetään havaittujen koronamassapurkausten laajeneminen Auringon ja Maan välisessä avaruudessa, CME-pilven hiukkastiheys ja hiukkasnopeus. Oikean puoliskon käyrät kertovat hiukkastiheyden, hiukkasten nopeuden ja niiden saapumisen maapallon magneettikenttään ja ionosfääriin sekä Stereo A ja B luotaimien läheisyyteen. Revontulet ovat voimakkaimmillaan silloin, kun hiukkastiheys ja niiden energiat (nopeus) ovat suurimmillaan. 

Ennuste on laadittu olettamalla joidenkin tekijöiden olevan keskiarvoisia tai mediaaneja ja tästä syystä ennustetut ajankohdat eivät ole tarkkoja kaikissa tapauksissa. CME-pilvi saattaa liikkua nopeammin tai hitaammin ja tästä syystä kohtaaminen maapallon kanssa voi viivästyä tai edistää, hiukkastiheys voi kasvaa tai vähetä ja virtavaippa voi heiketä tai vahvistua ennusteesta poiketen, joten revontulien esiintyminen täysin ennusteen mukaisesti on jossain määrin epävarmaa. Ennuste on kuitenkin käytännössä osoittautunut hyödylliseksi revontulien näkymistä ennakoitaessa. Ennuste päivitetään muutaman vuorokauden välein.



torstai 25. joulukuuta 2014

OVATION - 3 vuorokauden ennuste

Kolmen vuorokauden ennuste perustuu planetaariseen geomagneettiseen indeksiin (Kp), jota päivitetään 3 tunnin välein.  Jokainen esitysgrafiikan kuva edustaa revontulien esiintyvyyttä kolmen tunnin aikana. Muutoin kuvan merkinnät ovat samoja kuin 30 minuutin ennusteessa.

Suoralinkki ennusteeseen


keskiviikko 24. joulukuuta 2014

Joulunajan revontulet



Viime yönä 23./24. revontulet roihusivat kirkkaina. Valitettavasti Tampereella ja luultavasti koko Pirkanmaalla oli pilvistä, joten ne jäivät meiltä näkemättä. Mutta muualla Suomessa oli ainakin osittain kirkasta ja ensimmäiset kuvat Taivaanvahtiin onkin jo ilmestyneet.

Kuvassa OVATION ennustemallin 30 minuutin ennuste reposten kirkkaimmasta vaiheesta kello 22.30 UT (00.30 Suomen aikaa).

Kolmen vuorokauden OVATION ennustemalli lupailee näkyviä revontulia myös ensiyöksi (24./25.), mutta ei aivan yhtä kirkkaita kuin viime yönä. Kaksi seuraavaa yötä (25./26. ja 26./27.) ovat sitten vielä himmeämpien revontulien aikaa. Joka tapauksessa selkeän sään öinä voi taivaalla olla elämyksellistä nähtävää.

Jos ja kun teet havaintoja revontulista (otat valokuvia), voit tehdä niistä raportin Ursan Taivaanvahtiin. Niin ja voit myös tarjota ottamiasi kuvia myös tälle blogille, julkaisemme niitä sopivan tilaisuuden tullen.




tiistai 23. joulukuuta 2014

OVATION - 30 minuutin ennuste

OVATION (Oval Variation, Assessment, Tracking, Intensity, and Online Nowcasting)
revontulien ennustemalli näyttää ennustettujen revontulien voimakkuuden ja paikan. Mitä voimakkaampaa revontulivalo on sitä kirkkaampi vihreä – keltainen – punainen väri on. Kuva on "reaaliaikainen" ja päivittyy puolen tunnin välein.


Ennuste perustuu tosiaikaiseen aurinkotuulen mittaukseen Lagrangen pisteessä L1 sijaitsevassa ACE-luotaimessa, josta lasketaan kuluvan 30 minuuttia ennen kuin aurinkotuulen hiukkaset saapuvat Maan magneettikenttään. 30 minuutin viive perustuu 800 km/s aurinkotuulen nopeuteen ja on suoraan verrannollinen todelliseen aurinkotuulen nopeuteen. Todellisuudessa viive vaihtelee alle 30 minuutista tuntiin riippuen aurinkotuulen nopeudesta.

Auringon valaisema maapallon puoli on merkitty kartassa seuraavasti: merialueella on vaaleammalla sinisellä ja maa-alueet vaaleilla väreillä. Revontulia voi yleensä nähdä noin tunnin auringonlaskun jälkeen ja noin tunnin ennen auringonnousua välisenä yöaikana. Pirkanmaalla revontulia ei yleensä nähdä kesäaikana.  Elokuun puolivälistä lähtien yön pimeimpinä hetkinä niiden näkyminen on mahdollista.

Kartassa punaisena näkyvä viiva on noin 1000 km etelään ennustetusta revontulien paikasta ja tämän viivan pohjoispuolella on revontulien näkyminen mahdollista selkeän sään aikana.

OVATION ennustemalli perustuu kokemusperäiseen tietoon revontulten synnystä ja esiintymisestä.  Mallin on kehittänyt Patrick Newell’in johtama työryhmä Johns Hopkins yliopiston sovelletun fysiikan laboratoriossa. Malli ottaa huomioon aurinkotuulen lisäksi interplanetaarisen avaruuden magneettikentän (IMF) tilan. Malli pyrkii ennakoimaan revontulien energian lähellä maapalloa revontulien esiintymisvyöhykkeessä 60–1000 km korkeudella.

Animaatio viimeksi kuluneeseen vuorokauteen löytyy osoitteesta

http://www.swpc.noaa.gov/products/30-minute-aurora-forecast