地磁指數(shù)

第二類地磁指數(shù)概念：全球赤道H分量擾動(dòng)的瞬時(shí)平均值。

Dst指數(shù)

在中低緯度的測(cè)站使用的地磁指數(shù)稱之為Dst 指數(shù)。這個(gè)指數(shù)每小時(shí)量測(cè)一次，最主要是量測(cè)地磁水平分量的強(qiáng)度變化。由于在磁赤道附近的磁場(chǎng)強(qiáng)度主要是受到環(huán)型電流影響，因此所量測(cè)到的Dst 指數(shù)也可以用來(lái)估算環(huán)型電流的變化量。這種指數(shù)主要是為了描述環(huán)電流擾動(dòng)場(chǎng)DR的強(qiáng)度，亦即描述DR環(huán)電流的強(qiáng)度。

AU、AL及AE指數(shù)

描述極區(qū)磁亞暴強(qiáng)度即描述極光帶電急流強(qiáng)度（見地球變化磁場(chǎng)）的指數(shù)。這些指數(shù)的數(shù)值，由均勻分布在極光帶附近各個(gè)地磁臺(tái)的每個(gè)小時(shí)內(nèi)水平強(qiáng)度變化來(lái)決定（應(yīng)消除平均的平靜變化），水平強(qiáng)度的單位為納特。

AU指數(shù)是在這些臺(tái)站中每個(gè)小時(shí)內(nèi)的最大正變化。正變化出現(xiàn)在午后和傍晚，因此，AU指數(shù)反映了東向的極光帶電急流的強(qiáng)度。

AL指數(shù)是在這些臺(tái)站中每個(gè)小時(shí)內(nèi)的最大負(fù)變化。負(fù)變化出現(xiàn)在夜間和早晨，因此，AL指數(shù)反映了西向的極光帶電急流的強(qiáng)度。

AE指數(shù)是每個(gè)小時(shí)內(nèi)最大正變化同最大負(fù)變化的絕對(duì)值之和。

全球共同采用的磁靜日和磁擾日。由國(guó)際地磁指數(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)根據(jù)每日8個(gè)Kp之和、平方和、最大值Kpmax三者的平均值來(lái)確定各日的靜擾程度，并且選定國(guó)際地磁靜擾日。國(guó)際磁靜日為每月5個(gè)地磁擾動(dòng)最小的日期。此外，每月確定5個(gè)地磁擾動(dòng)次小的日期為一般磁靜日。國(guó)際磁擾日為每月5個(gè)地磁擾動(dòng)最大的日期。從國(guó)際地磁靜、擾日的選定方法可知，國(guó)際磁靜日和國(guó)際磁擾日的選定標(biāo)準(zhǔn)不是絕對(duì)的，不同月份的國(guó)際磁靜日或國(guó)際磁擾日之間的地磁擾動(dòng)程度可能相差很大，這完全取決于每個(gè)月份出現(xiàn)的地磁擾動(dòng)狀況。

地磁指數(shù) geomagnetic indices

描述每一時(shí)間段內(nèi)地磁擾動(dòng)強(qiáng)度的一種分級(jí)指標(biāo)，或某類磁擾（見地球變化磁場(chǎng)）強(qiáng)度的一種物理量。時(shí)間段均按世界時(shí)劃分。地磁指數(shù)可以分為兩類。

概念解釋

描述地磁活動(dòng)的總體水平，而不考慮磁擾的具體類型。在中、低緯度地區(qū)，擾動(dòng)的強(qiáng)度通常按地磁場(chǎng)水平強(qiáng)度的變化確定的。主要有以下幾類：

C和Ci指數(shù)

C 指數(shù)是單個(gè)地磁臺(tái)用來(lái)描述每日（有時(shí)也用于每個(gè)小時(shí)）地磁擾動(dòng)強(qiáng)度的指數(shù)，分為0、1、2等3級(jí)，稱為磁情記數(shù)。各地磁臺(tái)每日記一個(gè)數(shù)。當(dāng)?shù)卮抛兓容^平緩而無(wú)顯著擾動(dòng)時(shí)記為0，當(dāng)?shù)卮抛兓容^迅速而擾動(dòng)幅度較大時(shí)記為2。

Ci指數(shù)是描述全球每日地磁擾動(dòng)強(qiáng)度的指數(shù)，稱為國(guó)際磁情記數(shù)。各個(gè)地磁臺(tái)在同一日期所確定的記數(shù) C很可能不一致，為使每日取得一個(gè)確定的記數(shù)，以描述全球的地磁擾動(dòng)強(qiáng)度，即由各個(gè)協(xié)作臺(tái)站的每日記數(shù)C求其平均值，取至一位小數(shù)，故Ci指數(shù)從0.0到2.0共分為21級(jí)。

K和Kp指數(shù)

K指數(shù)是單個(gè)地磁臺(tái)用來(lái)描述每日每個(gè)3小時(shí)內(nèi)的地磁擾動(dòng)強(qiáng)度的指數(shù)，稱為三小時(shí)指數(shù)或磁情指數(shù)。1938年德國(guó)尼梅克地磁臺(tái)首先采用了這種指數(shù)。這是一種定量的分級(jí)指數(shù)，從0到9共分10級(jí)，數(shù)字越大表示地磁擾動(dòng)越強(qiáng)。每日分為8個(gè)時(shí)段，00～03時(shí)為第一時(shí)段，03～06時(shí)為第2時(shí)段……，21～23時(shí)為第8時(shí)段。每個(gè)時(shí)段確定一個(gè)K值，K值大小由各個(gè)時(shí)段的純干擾變化的幅度a決定。純干擾變化的幅度就是消除了太陽(yáng)靜日變化和太陰日變化之后的純屬地磁擾動(dòng)的幅度。分級(jí)的辦法是按照近似的對(duì)數(shù)關(guān)系給每一級(jí)K值規(guī)定一個(gè)幅度下限amin，單位為納特（nT）。尼梅克地磁臺(tái)（地磁緯度Φ=52.2°N) K 和amin的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表1。其中K=9的幅度下限amin⑼=500 納特是由地磁史上最強(qiáng)的一次地磁擾動(dòng)的幅度確定的。這個(gè)最大的擾動(dòng)幅度出現(xiàn)在1938年4月16日06～09時(shí)。

Ak和Ap指數(shù)

Ak指數(shù)是單個(gè)地磁臺(tái)描述全日的地磁擾動(dòng)強(qiáng)度的指數(shù)，稱為等效日幅度。因?yàn)镵同a的關(guān)系是非線性的，所以直接采用每日的8個(gè)K值之和來(lái)描述每日的地磁擾動(dòng)的強(qiáng)度是不恰當(dāng)?shù)?。因此又把每一?jí)K轉(zhuǎn)化為一定的幅度ak，每日8個(gè)ak之平均值即為Ak指數(shù)。ak是由每一級(jí)K對(duì)應(yīng)最多的幅度ɑ確定的，稱為等效三小時(shí)幅度，亦稱ak指數(shù)。其中ɑk以2納特為單位。其他地磁臺(tái)以此表為基礎(chǔ)可按一定關(guān)系進(jìn)行K和ak的換算。

Ap指數(shù)是全球的全日地磁擾動(dòng)強(qiáng)度的指數(shù)，稱為行星性等效日幅度。同理又把每一級(jí)Kp轉(zhuǎn)化為一定的幅度ap，稱為行星性等效三小時(shí)幅度，亦稱ɑp指數(shù)。

U和U1指數(shù)

描述全球每月和每年的地磁擾動(dòng)強(qiáng)度的指數(shù)。主要是反映磁暴對(duì)地磁場(chǎng)的影響?！指數(shù)是地磁赤道處地磁場(chǎng)水平強(qiáng)度日均值的逐日差在一個(gè)月或一年內(nèi)的平均值，單位取為納特，并取系數(shù)為0.1，以使U 的數(shù)值在1附近。

U1指數(shù)是U指數(shù)的改進(jìn)。根據(jù)實(shí)用經(jīng)驗(yàn)曾把U改進(jìn)為U1，二者的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表7?！?i>U和U1可同時(shí)采用。

磁暴 (Magnetic storm) 當(dāng)?shù)厍虼艌?chǎng)強(qiáng)度發(fā)生劇烈變化時(shí)，便稱之為磁暴。當(dāng)有磁暴發(fā)生時(shí)，在前面所述指數(shù)都會(huì)有著明顯變化，但若要討論整個(gè)完整的磁暴過(guò)程，科學(xué)家多半是利用Dst 指數(shù)的變化做為依據(jù)，來(lái)說(shuō)明磁暴發(fā)生的各個(gè)階段以及區(qū)分磁暴的大小。在磁暴發(fā)生的過(guò)程中，由于自太陽(yáng)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(yáng)風(fēng)粒子的吹拂擠壓而內(nèi)縮。由于磁場(chǎng)強(qiáng)度與半徑的三次方成反比，因此使得地球磁場(chǎng)會(huì)有些微的增強(qiáng)。故從Dst index隨時(shí)間變化，會(huì)先看到磁場(chǎng)強(qiáng)度有些微增強(qiáng)，稱為急始（storm sudden commencement,SSC）。隨著高能粒子數(shù)目增多，自東向西環(huán)形電流強(qiáng)度增強(qiáng)，因?yàn)榇穗娏鳟a(chǎn)生的磁場(chǎng)和地磁反向，所以Dst Index下降，此即稱為初相（initial phase）。緊接著會(huì)看到地磁指數(shù)會(huì)持續(xù)向下減少至最低點(diǎn)，稱為主相（main phase）。而由最低點(diǎn)回到穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程則稱為恢復(fù)相(recover phase）。