Escalas NOAA de Clima Espacial

 

Servicio de Clima Espacial México
Instituto de Geofísica, Unidad Michoacán
Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Morelia
km 8, Antigua Carretera a Pátzcuaro 8701
Col. Exhacienda de San José de la Huerta
Morelia, Michoacán, México

Definiciones

Tormentas Geomagnéticas (G5 a G1): alteración en el campo magnético de la Tierra provocada por corrientes anómalas del viento solar que atraviesan el ambiente terrestre. Estos fenómenos están altamente relacionados con eyecciones de masa coronal y ondas de choque interplanetarias.

Tormentas de Radiación Solar (S5-S1): niveles elevados de radición que ocurren cuando el número de partículas energéticas (iones de alta energía) emitidas por el Sol se incrementa. Estos fenómenos se presentan cuando el campo magnético terrestre es penetrado por material proveniente del viento solar.

Suspensiones de Radio (R5-R1): alteraciones de la ionosfera terrestre causadas por emisiones solares anormales de rayos-X y UV. Estos fenómenos están altamente asociados a fulguraciones solares.

 

Tormentas Geomagnéticas

Categoría

Efecto

Medida física

Frecuencia promedio

Escala

Descripción

La duración del evento afectará la magnitud de los eventos

   

Tormenta Geomagnética

Índice Kp

Número de eventos asociados al índice Kp (días de duración de la tormenta)

G 5

Extrema

Sistemas de energía: Se pueden presentar problemas generalizados en el control del voltaje y sistemas de protección. Sistemas de redes pueden sufrir colapsos parciales o totales. Transformadores pueden experimentar daños.

 

Operación de tecnología en espacio: Se pueden experimentar acumulaciones de cargas en extensas superficies. También se pueden presentar una diversidad de problemas en satélites artificiles: de orientación, de enlace tierra/espacio-espacio/tierra y de seguimiento.

 

Otros sistemas: Las corrientes inducidas en dúctos (petróleo y gas) pueden alcanzar cientos de amperios. La propagación de ondas de radio de alta frecuencia podría ser imposible en algunas áreas a lo largo de uno o dos días. La navegación y posicionamiento por satélite puede ser alterada durante varios días. La navegación basada en en radio de baja frecuencia puede quedar inhabilitada por horas. Se pueden esperar auroras a bajas latitudes (hasta 40°).**

Kp = 9

4 por ciclo solar

(4 días por ciclo solar)

G 4

Severa

Sistemas de energía: Puden presentarse problemas generalizados de control de voltaje. Algunos sistemas de protección de la red eléctrica podrían desactivar, por error, recursos claves de la red eléctrica.

 

Operación de tecnología en espacio: Se pueden experimentar acumulaciones de cargas y problemas en el seguimiento de satélites artificiales. Posiblemente se requieran correcciones derivados de problemas de orientación.

 

Otros sistemas: Las corrientes inducidas de dúctos (petróleo y gas) modifican las medidas de prevención. La propagación de ondas de radio de alta frecuencia es esporádica. La navegación y posicionamiento por satélite se ven degradados por horas. La navegación por radio de baja frecuencia es interrumpida. Se han registrado auroras a bajas latitudes (hasta 45°). **

Kp = 8

incluyendo 9-

100 por ciclo solar

(60 días por ciclo solar)

G 3

Fuerte

Sistemas de energía: Correcciones de voltaje podrían ser necesarias. Se pueden presentar falsas alarmas en sistemas de protección.

 

Operación de tecnología en espacio: Se pueden experimentar acumulaciones de cargas en componentes de satélites. El arrastre sobre los satélites de órbita baja puede incrementarse. Podrían requerirse correcciones debidas a problemas de orientación.

 

Otros sistemas: Navegación y posicionamiento por satélite es intermitente y se pueden presentar problemas en la navegación por radio de baja frecuencia. La propagación de ondas de radio de alta frecuencia puede ser intermitente. Se han registrado auroras hasta latitudes de 50°. **

Kp = 7

200 por ciclo solar

(130 días por ciclo solar)

G 2

Moderada

Sistemas de energía: Se pueden presentar alarmas de voltaje en sistemas de energía a altas latitudes. Las tormentas de larga duración pueden derivar en daños de transformadores.

 

Operación de tecnología en espacio: Podrían requerirse acciones correctivas de orientación realizadas por el control en tierra. Se pueden presentar afectaciones en las predicciones de la órbita derivadas de cambios en el arrastre.

 

Otros sistemas: La propagación de ondas de radio de alta frecuencia puede atenuarse en altas latitudes. Se han registrado auroras hasta latitudes de 55°. **

Kp = 6

600 por ciclo solar

(360 días por ciclo solar)

G 1

Menor

Sistemas de energía: Se pueden presentar fluctuaciones débiles en la red eléctrica.

 

Operación de tecnología en espacio: Posible impacto menor en la operación de satélites.

 

Otros sistemas: Animales migratorios son afectados. Se han registrado auroras a altas latitudes. **

Kp = 5

1700 por ciclo solar

(900 días por ciclo solar)

* El índice Kp, empleado en la generación de estos mensajes, es calculado a través de redes de observatorios que recolectan datos en cuasi-tiempo real para el Space Weather Prediction Center (SWPC). En la mayoría de los casos la estimación realizada por el SWPC del índice Kp, derivado de los datos en cuasi-tiempo real, será una buena aproximación del valor oficial del índice Kp publicado por el German GeoForschungsZentrum (Centro de Invesgitaciónes en Geociencias).

** Para localidades específicas en el mundo, úsese la latitud geomagnética para determinar la posibilidad de observaciones.

 

Tormentas de Radiación Solar

Categoría

Efecto

Medida física

Frecuencia promedio

Escala

Descripción

La duración del evento afectará la magnitud de los eventos

   

Tormentas de Radiación Solar

Nivel de flujo de partículas de >= 10 MeV

(iones)*

Número de eventos asociado al nivel de flujo registrado (días de duración de la tormenta**)

S 5

Extrema

Biológicos: Amenaza inevitable de altas dosis de radiación para astronautas en actividades extra-vehiculares. Tripulación y pasajeros de vuelos de grandes alturas, a altas latitudes, pueden estar expuestos altas dosis de radiación.***

 

Operación de satélites: Satélites pueden quedar inoperantes. Efectos en dispositivos de memoria pueden causar pérdida de control. Se puede presentar importante ruido en datos de imágenes. Localizadores de estrellas pueden ser incapaces de localizar las fuentes. Pueden generar daño permanente en páneles solares.

 

Otros sistemas: Posible suspensión completa de comunicación de alta frecuencia en regiones polares. Errores en sistemas de posicionamiento harán las operaciones de navegación extremadamente difíciles.

105

Menos de 1 por ciclo solar

S 4

Severa

Biológicos: Amenaza inevitable de altas dosis de radiación para astronautas en actividades extra-vehiculares. Tripulación y pasajeros de vuelos de grandes alturas, a altas latitudes, pueden estar expuestos altas dosis de radiación.***

 

Operación de satélites: Se pueden presentar problemas en dispositivos de memoria y ruido en sistemas de imágenes. Problemas en localizadores de estrellas pueden provocar problemas de orientación. La eficiencia de páneles solares puede ser degradada.

 

Otros sistemas: Puede ocurrir suspensión completa de comunicación de alta frecuencia en regiones polares. Se pueden presentar incrementos en los errores de navegación con duración de varios días.

104

3 por ciclo solar

S 3

Fuerte

Biológicos: Amenaza de radiación para astronautas en actividades extra-vehiculares; si es posible, se recomienda evitar. Tripulación y pasajeros de vuelos de grandes alturas, a altas latitudes, podrían estar expuestos altas dosis de radiación.***

 

Operación de satélites: Se pueden presentar alteraciones en componentes, ruido en sistemas de imágenes y posible reducción en la eficiencia de los paneles solares.

 

Otros sistemas: Posible degradación de la propagación de radio de alta frecuencia en regiones polares. Se pueden presentar errores en sistemas de posicionamiento y navegación.

103

10 por ciclo solar

S 2

Moderada

Biológicos: Tripulación y pasajeros de vuelos de grandes alturas, a altas latitudes, podrían estar expuestos a altas dosis de radiación.***

 

Operación de satélites: Se pueden presentar alteraciones en componentes diversos.

 

Otros sistemas: Efectos menores sobre la propagación de radio de alta frecuencia en regiones polares. Se pueden presentar errores en posicionamiento y navegación.

102

25 por ciclo solar

S 1

Menor

Biológicos: Ninguno.

 

Operación de satélites: Ninguno.

 

Otros sistemas: Efectos menores sobre la propagación de radio de alta frecuencia en regiones polares.

10

50 por ciclo solar

* Niveles de flujo son promedios de 5 minutos.. Flujo en partículas·s-1·ster-1·cm-2. Adicionalmente, se pueden consideran otras mediciones físicas.

** Estos eventos pueden prolongarse más de un día.

*** Mediciones de partícuilas de alta energía (>100 MeV) son mejores indicadores de riesgo de radiación para pasajeros y tripulación. Mujeres embarazadas son especialmente susceptibles.

 

Suspensiones de Radio

Categoría

Efecto

Medida física

Frecuencia promedio

Escala

Descripción

La duración del evento afectará la magnitud de los eventos

   

Suspensiones de Radio

Máximo en brillo de rayos-X/GOES, por clase y flujo*

Número de eventos asociado al nivel de flujo registrado (días de duración de la tormenta)

R 5

Extrema

Radio de alta frecuencia**: Suspensión completa, por varias horas, de comunicaciones de radio de alta frecuencia en todo el “lado día”. Imposibilidad de contacto por radio de alta frecuencia con naves marinas y aéreas en el lado día.

 

Navegación: Se presentan pérdidas de posicionamiento en el “lado día”, a lo largo de varias horas, provocadas por cortes en las señales de radio de baja frecuencia empleadas en sistemas de navegación marítima. Incremento en los errores de navegación y posicionamiento de satélites en el “lado día”, que se pueden extender hasta el “lado noche”.

X20

(2x10-3)

Menos de 1 por ciclo

R 4

Severa

Radio de alta frecuencia: Suspensiones, por una o dos horas, de comunicaciones de radio de alta frecuencia en la mayor parte del “lado día”. El contacto por radio de alta frecuencia se pierde durante este periodo.

 

Navegación: Se presentan pérdidas de las señales de navegación de baja frecuencia que derivan en incrementos en el error del posicionamiento con una duración de una a dos horas. Posibles interrupciones menores en la navegación de satélites en el “lado día”.

X10

(10-3)

8 por ciclo

(8 días por ciclo)

R 3

Fuerte

Radio de alta frecuencia: Suspensiones de comunicaciones de radio de alta frecuencia y pérdida de contacto por radio en amplias áreas del “lado día”, durante aproximadamente una hora.

 

Navegación: Degradación de las señales de navegación de baja frecuencia aproximadamente por una hora.

X1

(10-4)

175 por ciclo

(140 días por ciclo)

R 2

Moderada

Radio de alta frecuencia: Suspensiones limitadas de comunicaciones de radio de alta frecuencia y pérdida de contacto por radio en el “lado día”, durante fracciones de hora.

 

Navegación: Degradación de las señales de navegación de baja frecuencia durante fracciones de hora.

M5

(5x10-5)

350 por ciclo

(300 días por ciclo)

R 1

Menor

Radio de alta frecuencia: Comunicaciones de radio de alta frecuencia débiles o degradadas y ocasional pérdida de contacto por radio del “lado día”.

 

Navegación: Degradación de las señales de navegación de baja frecuencia durante breves intervalos.

M1

(10-5)

2000 por ciclo

(950 días por ciclo)

* Flujo, medido en el rango de 0.1-0.8 nm (en W·m-2). Adicionalmente, se pueden consideran otras mediciones físicas.

** Otras frecuencias podrían ser afectadas por dichas condiciones.

Fuente:

NOAA Space Weather Scales: http://www.swpc.noaa.gov/NOAAscales/

Mayor información:

New Scales Help Public, Technicians Understand Space Weather: http://www.swpc.noaa.gov/NOAAscales/EosNewScales.html

 

[revisión 12/11/2014] por Dr. Pedro Corona.