1.Geomágneses aktivitás a vizsgált időpontokban
A két repülési esemény egymáshoz közeli időpontban történt, ezért releváns lehet a geomágneses aktivitás vizsgálata is, amelyet többek között a Kp-index jellemez.
A geomágneses aktivitás egyik már említett, leggyakrabban használt mutatója a Kp-index, amely a Föld mágneses mezejének vízszintes komponensében bekövetkező zavarokat számszerűsíti. A skála 0 és 9 közötti értékeket vesz fel, ahol az alacsony értékek nyugodt geomágneses állapotot, míg az 5 vagy annál magasabb értékek geomágneses vihart jelölnek.
2. A Kp-index
A Kp-index alapját a különböző geomágneses obszervatóriumok által meghatározott K-indexek képezik, amelyeket magnetométeres mérésekből számítanak ki. A K-index a mágneses tér háromórás időintervallumban megfigyelt maximális ingadozását jellemzi.
A globális összehasonlíthatóság érdekében a kutatók a planetáris Kp-indexet használják, amely több geomágneses obszervatórium standardizált K-indexének átlaga a közepes geomágneses szélességi tartományban.
A „K” jelölés a német Kennziffer szóból származik, jelentése „jellemző szám”. A módszert Julius Bartels vezette be 1938-ban, és a Kp-index napjainkban is az egyik legfontosabb indikátora a geomágneses aktivitásnak.
2.1.Kp-index értelmezése röviden
A Kp-index értelmezése röviden:
1. táblázat: A Kp-index értéktartományai és jelentésük forrás: GFZ Potsdam – Planetary Kp Index Archive, NOAA Space Weather Prediction Center
| Kp-index | Geomágneses állapot |
| 0–2 | nyugodt |
| 3–4 | mérsékelt aktivitás |
| 5+ | geomágneses vihar (NOAA G1–G5 tartomány) |
A geomágneses aktivitás a vizsgált napokon:
A vizsgált repülési események két időpontban történtek:
- 2024. június 7.
- 2024. június 13.
A korábban bemutatott, 2024. június 8-i napkitörés nem repülési eseményhez kapcsolódik, hanem a vizsgált időszak űridőjárási környezetének bemutatását szolgálja.
A geomágneses környezet vizsgálata a GFZ Potsdam Kp-index archív adatainak felhasználásával történt, amelyek háromórás bontásban tartalmazzák a geomágneses aktivitás értékeit.
A rendelkezésre álló adatok alapján a két nap geomágneses környezete jelentősen különbözött.
2. táblázat: A Kp-index napi maximum értékei a vizsgált időpontokban forrás: GFZ Potsdam – Planetary Kp Index Archive, NOAA Space Weather Prediction Center
| Dátum | max Kp érték az adott napon | Geomágneses állapot |
| 1. esemény 2024.06.07. | 6.3 | Geomágneses vihar |
| 2. esemény 2024.06.13. | 1.0 | Nyugodt |
A táblázat alapján jól látható, hogy a 2024. június 7-én a Kp-index a 12–18 UTC időszakban 6 feletti értéket ért el, ami a NOAA által alkalmazott besorolás szerint geomágneses viharnak felel meg.
Ezzel szemben 2024. június 13-án a geomágneses aktivitás Kp ≈ 1 körül alakult, ami kifejezetten nyugodt geomágneses állapotot jelez.
A korábban bemutatott, 2024. június 8-án megfigyelt napkitörés kapcsán fontos kiemelni, hogy a naptevékenységhez kapcsolódó geomágneses hatások nem feltétlenül azonnal jelentkeznek, hanem jellemzően több órás, akár 1–2 napos késleltetéssel érik el a Föld környezetét. Ez alapján az egyes események időbeli eltolódása természetes jelenség, és a különböző napokon megfigyelt geomágneses viszonyok nem feltétlenül esnek egybe közvetlenül a napkitörések időpontjával.
1. ábra: A Kp-index háromórás bontású értékeinek összehasonlítása 2024. június 7. és 2024. június 13. napokon. Forrás: GFZ Potsdam archív adatok alapján saját szerkesztés.
A diagram jól szemlélteti, hogy 2024. június 7-én a geomágneses aktivitás a déli órákban jelentősen megnövekedett, és a Kp-index a 12–18 UTC időszakban meghaladta az 5-ös értéket.
A két vizsgált nap geomágneses aktivitásának részletesebb összehasonlításához a Kp-index háromórás bontású értékeit vizsgáltuk.
3. táblázat: A Kp-index háromórás bontású értékei 2024. június 7. és 2024. június 13. napokon forrás: GFZ Potsdam – Planetary Kp Index Archive, NOAA Space Weather Prediction Center
| Idő (UTC) | 1. esemény:2024.06.07 | 2. esemény:2024.06.13 |
| 00–03 | 1.0 | 0.33 |
| 03–06 | 2.33 | 0.33 |
| 06–09 | 2.33 | 0.33 |
| 09–12 | 3.67 | 0.33 |
| 12–15 | 6.33 | 1.0 |
| 15–18 | 5.67 | 1.0 |
| 18–21 | 3.0 | 1.0 |
| 21–24 | 3.0 | 0.0 |
A táblázat jól mutatja az aktivitás időbeli alakulását a nap folyamán.
A táblázat alapján 2024. június 7-én a Kp-index értékei a hajnali 1.0-ról a délelőtti órákban folyamatos emelkedést mutatnak, majd a 12–15 UTC időszakban 6.33-as maximumot érnek el. Ezt követően az aktivitás csökken, azonban a 15–18 UTC időszakban még mindig magas, 5.67-es érték figyelhető meg, és az esti órákban is 3.0 körüli szinten marad.
Ezzel szemben 2024. június 13-án a Kp-index a teljes nap folyamán alacsony tartományban mozog: a hajnali és délelőtti órákban 0.33 körüli értékek jellemzőek, majd a nap második felében is legfeljebb 1.0-ig emelkedik, több időszakban pedig 0.0 érték is megfigyelhető.
A két nap közötti különbség nemcsak a maximum értékekben, hanem az aktivitás tartósságában is megjelenik, mivel június 7-én több egymást követő időszakban is emelkedett Kp-index értékek kerültek rögzítésre.
2. ábra: A Kp-index napi maximum értékei 2024. június 1–20 között. Jól látható a június 7-i geomágneses aktivitási csúcs, valamint a június 13-i nyugodt időszak Forrás: GFZ Potsdam archív adatok alapján saját szerkesztés.
A diagram alapján jól látható, hogy a vizsgált időszakban a geomágneses aktivitás jelentős ingadozást mutat. Június 7-én egy kiugró maximum figyelhető meg (Kp ≈ 6.3), amely egyértelműen elkülönül a környező napok értékeitől. Ugyanakkor megfigyelhető, hogy a június 13-i időpontot megelőzően és azt követően is több napon emelkedett Kp-index értékek jelentkeztek, így a teljes vizsgált, június 1–20. közötti időszakra a nagyobb amplitúdójú ingadozás és a szélső értékek gyakori előfordulása jellemző.
3.Következtetések
A vizsgált időszak nem egyetlen izolált eseményhez köthető, hanem egy általánosan aktív naptevékenységi periódus részeként értelmezhető. A június 7-i geomágneses aktivitási csúcsot követően a következő napokban is megfigyelhetők emelkedett Kp-index értékek, ami hullámzó geomágneses környezetre utal. Ez alapján a vizsgált repülések nem teljesen nyugodt háttér mellett történtek, hanem egy dinamikusan változó űridőjárási környezetben.
A bemutatott adatok alapján jól látható, hogy a két repülési esemény eltérő geomágneses környezetben zajlott, azonban önmagában a Kp-index értékek még nem adnak teljes magyarázatot a tapasztalt repülési jelenségekre.
A következő részben azt vizsgáljuk meg, hogy ezek a környezeti különbségek hogyan jelenhetnek meg a GNSS-alapú rendszerek működésében, és milyen módon befolyásolhatják a drónok repülési stabilitását a gyakorlatban.
Források: