Über Kp-Index
Der dreistündige Kp-Index wurde 1949 von Julius Bartels entwickelt und ist in der Veröffentlichung 'The standardized index, Ks, and the planetary index, Kp. IATME Bull., 12b, 97– 120' beschrieben. Die Publikation Matzka et al. (2021) beschreibt die Produktion des Kp-Index, seine Geschichte und Eigenschaften. Insbesondere wird hier auch die Erstellung der Nowcast-Werte beschrieben. Das sind Werte, die man für den jeweils aktuellen Zeitpunkt vorhersagen kann, obwohl noch nicht alle notwendigen Messwerte bekannt sind.
Der Kp-Index wird vom GFZ, sowohl Echtzeit-nah als Nowcast-Werte sowie monatlich in der Form definitiver Werte zur Verfügung gestellt. Die daraus abgeleiteten Indizes sind der ap (linearer Index), Ap (Tagesmittel von ap), Cp und C9. Als weiteres Produkt werden die internationalen ruhigen und gestörten Tage, die Q-days und D-days, aus Kp abgeleitet. Der Kp und die abgeleiteten Indizes und Produkte gehen zurück bis 1932.
Der vom GFZ veröffentlichte Kp-Index ist der international anerkannte offizielle Kp-Index, der von der International Association of Geomagnetis and Aeronomy (IAGA) anerkannt wird. Das GFZ ist Mitglied des Internationalen Dienstes für geomagnetische Indizes (International Service of Geomagnetic Indices, ISGI).
Alle Indexdaten und Grafiken auf dieser Website unterliegen der Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) license. Bitte geben Sie das “GFZ Helmholtz-Zentrum für Geowissenschaften” als Datenquelle an.
Informationen zu den Datei-Downloads und -formaten finden Sie unter Daten.
Der Ks- und Kp-Index werden aus den K-Werte bzw. Magnetfeldregistrierungen der folgenden 13 Geomagnetischen Observatorien berechnet.
| geomagnetisches Observatorium | Kode | Betreiberinstitut | Land | seit |
|---|---|---|---|---|
| Eyrewell | EYR | GNS Science | Neuseeland | 1978 |
| Canberra | CNB | Geoscience Australia | Australien | 1981 |
| Uppsala | UPS | Geological Survey of Sweden | Schweden | 2004 |
| Brorfelde | BFE | Technical University of Denmark | Dänemark | 1984 |
| Wingst | WNG | GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung | Deutschland | 1938 |
| Niemegk | NGK | GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung | Deutschland | 1988 |
| Lerwick | LER | British Geological Survey | Vereinigtes Königreich | 1932 |
| Eskdalemuir | ESK | British Geological Survey | Vereinigtes Königreich | 1932 |
| Hartland | HAD | British Geological Survey | Vereinigtes Königreich | 1957 |
| Ottawa | OTT | Natural Resources Canada | Kanada | 1969 |
| Meanoook | MEA | Natural Resources Canada | Kanada | 1932 |
| Fredericksburg | FRD | United States Geological Survey | Vereinigte Staaten | 1957 |
| Sitka | SIT | United States Geological Survey | Vereinigte Staaten | 1932 |
Wir bedanken uns bei den Betreiberinstitutionen für die Bereitstellung der Indizes und Daten.
Informationen zu den internationalen Tagen mit magnetischer Ruhe und magnetischer Störung
Die Auswahl der ruhigsten Tage (Q-days) und der Tage mit der stärksten Störung (D-days) jedes Monats basiert auf den Kp-Indizes und unterliegt drei Kriterien für jeden Tag:
- Die Summe der acht Kp-Werte.
- Die Summe der Quadrate der acht Kp-Werte.
- Der größte der acht Kp-Werte.
Anhand jedes dieser Kriterien wird jedem Tag des Monats eine relative Ordnungszahl zugewiesen; aus den drei Ordnungszahlen wird dann der Mittelwert gebildet. Damit werden die Tage mit den niedrigsten bzw. höchsten mittleren Ordnungszahlen als die fünf (bzw. zehn) ruhigsten und die fünf am stärksten gestörten Tage definiert.
Zu beachten ist, dass diese Auswahlkriterien lediglich einen ungefähren Hinweis auf die Ruhe, bzw. Störung der ausgewählten Tage im Vergleich zu den anderen Tagen desselben Monats geben. Da das allgemeine Störungsniveau in verschiedenen Jahren und auch in verschiedenen Monaten desselben Jahres sehr unterschiedlich sein kann, kann es vorkommen, dass die ausgewählten ruhigsten Tage eines Monats manchmal doch recht stark gestört sind oder umgekehrt. In diesem Falle werden ausgewählte Tage, die bestimmte absolute Kriterien nicht erfüllen, wie folgt gekennzeichnet:
- Ein ausgewählter ruhiger Tag gilt als nicht wirklich ruhig und wird mit dem Buchstaben A gekennzeichnet, wenn Ap größer als 6 ist, oder mit dem Buchstaben K, wenn Ap kleiner oder gleich 6 ist und entweder ein Kp-Wert größer als 3 oder zwei Kp-Werte größer als 2+ vorliegen.
- Ein ausgewählter gestörter Tag gilt als nicht wirklich gestört und wird mit einem Sternchen (*) gekennzeichnet, wenn Ap kleiner als 20 ist.
Informationen zur Bartelschen Notenschrift
Julius Bartels führte 1949 ein Notenschrift zur anschaulichen Darstellung der Planetaren Indizes ein. Die Bartelsche Notenschrift zeigt die quantitativen Werte des Kp-Index. Darüber hinaus ermöglicht sie anhand der Länge und Breite der Symbole eine schnelle Orientierung hinsichtlich der geomagnetischen Aktivität. Die Wiederholung von Störperioden wird durch die übersichtliche Anordnung nach Sonnenumdrehungen deutlich zum Vorschein gebracht. Die Legende zum musikalischen Diagramm lautet wie folgt:
Datenprodukte auf dem FTP-Server
Hinweis: Die FTP-Site kann Verbindungen aufgrund von übermäßigem Datenverkehr ablehnen.
Das Verzeichnis „kp-ap/“ enthält:
- readme.txt: ASCII-Textdatei, eine Kopie der geomagnetischen Indizes im Klartext.
- music.exe: Binärdatei für Windows-PCs. music.exe liest Kp/ap-Werte im WDC-Format ein und erzeugt eine PostScript-Datei mit dem Bartelschen Notenschrift-Kp-Diagramm. Laden Sie music.exe im Binärmodus herunter! Zur Ausführung von music.exe wird außerdem die Datendatei ssc.dat benötigt.
- ssc.dat: ASCII-Datendatei. Liste der (Sturm-) sudden commencements (SSC), teilweise vorläufig.
- tab/: Unterverzeichnis. Enthält die monatlichen Kp/ap-Tabellen in einem einfachen Textformat, das sowohl für Menschen als auch für Computer lesbar ist (*.tab). Die Datei tab_fmt.txt enthält eine Formatbeschreibung. Die per Mail versandten Tabellen (PS-Format) sind ebenfalls in diesem Verzeichnis enthalten.
- wdc/: Unterverzeichnis. Enthält die monatlichen (jährliche Dateien finden sich in wdc/yearly/) Kp/ap-Tabellen sowie viele weitere Informationen in komprimierten Tabellen (ASCII-Format). Das Format ist nahezu identisch mit dem Format der Kp/ap-Tabellen, die vom World Data Center A for Solar-Terrestrial Physics verteilt werden. Die Datei „wdc_fmt.txt“ enthält eine Formatbeschreibung. Dieses Format enthält keine Informationen zu den ruhigen und am stärksten gestörten Tagen, wie dies bei den Tabellen im Verzeichnis „tab“ der Fall ist.
- music/: Unterverzeichnis. Enthält die monatlichen Kp-Werte (die jährlichen Dateien befinden sich in music/yearly/) im Bartelscjem-Notenschrift-Diagramm (Postscript-Format), das bei der Visualisierung der Indizes sehr hilfreich ist.
- quietdst/: Unterverzeichnis. Enthält Tabellen mit den ruhigsten und den Tagen mit der stärksten Störung für alle Monate seit Januar 1932. (Werte seit 1900 sind ebenfalls enthalten, bitte mit Vorsicht verwenden.)
- kp-freq/: Unterverzeichnis, enthält Tabellen mit den Häufigkeiten der Kp-Indizes.
- ap_monyr.ave: ASCII-Testdatei. Eine Tabelle mit den monatlichen und jährlichen Durchschnittswerten von Ap.
Literatur
- Bartels, J., The technique of scaling indices K and Q of geomagnetic activity, Ann. Intern. Geophys. Year 4, 215-226, 1957
- Bartels, J., The geomagnetic measures for the time-variations of solar corpuscular radiation, described for use in correlation studies in other geophysical fields, Ann. Intern. Geophys. Year 4, 227-236, 1957
- Mayaud, P.N., Derivation, Meaning and Use of Geomagnetic Indices, Geophysical Monograph 22, Am. Geophys. Union, Washington D.C., 1980; for a complete review of the present IAGA indices
- M. Menvielle and A. Berthelier, The K-derived planetary indices: description and availability, Rev. Geophys. 29, 3, 415-432, 1991
- Siebert, M., Maßzahlen der erdmagnetischen Aktivität, in Handbuch der Physik, vol. 49/3, 206-275, Springer, Berlin Heidelberg, 1971; for the description of several indices (in German)
- Siebert, M. and J. Meyer, Geomagnetic Activity Indices, in The Upper Atmosphere (Eds. W. Dieminger et al.), 887-911, Springer, Berlin Heidelberg, 1996; for an updated version of the German reference
- Rangarajan, G.K. , Indices of magnetic activity, in Geomagnetism, edited by I.A. Jacobs, Academic, San Diego, 1989
- Matzka, J., Stolle, C., Yamazaki, Y., Bronkalla, O. and A. Morschhauser, The geomagnetic Kp index and derived indices of geomagnetic activity. Space Weather, https://doi.org/10.1029/2020SW002641, 2021