G ย่อมาจาก GEOMAGNETIC STORMS คือ
พายุแม่เหล็กโลก คือการรบกวนขนาดใหญ่ของสนามแม่เหล็กโลก ที่พบเมื่อมีการแลกเปลี่ยนพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงจากลมสุริยะไปยังสภาพแวดล้อมในอวกาศที่อยู่ล้อมรอบโลก พายุเหล่านี้ เป็นผลจากความแตกต่างของลมสุริยะ ที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ของกระแส,
พลาสมา, และเส้นแรงแม่เหล็กของโลก สภาวะของลมสุริยะที่ส่งผลต่อการเกิดพายุแม่เหล็กโลกที่คงอยู่ (ไม่กี่ชั่วโมงถึงหลายชั่วโมง) ในช่วงเวลาของลมสุริยะที่มีความเร็วสูง และที่สำคัญที่สุดคือสนามแม่เหล็กของลมสุริยะที่ไปทางทิศใต้ (ตรงข้ามกับทิศทางของสนามแม่เหล็กโลก)
ในด้านที่เป็นเวลากลางวันของสนามแม่เหล็กโลก สภาวะนี้ส่งผลต่อการถ่ายเทพลังงานจากลมสุริยะมายังสนามแม่เหล็กของโลก
พายุที่มีขนาดใหญ่ที่สุดที่เป็นผลมาจากสภาวะนี้ คือการเกิดร่วมกับการปลดปล่อยมวลของดวงอาทิตย์(CMEs)
เมื่อพลาสมาประมาณพันล้านตันจากดวงอาทิตย์ ที่มีสนามแม่เหล็กฝังมาด้วยมาถึงโลก CMEs โดยทั่วไปจะใช้เวลาหลายวันในการมายังโลก แต่ที่เคยมีการตรวจพบ ในกรณีที่เป็นพายุมีความรุนแรง จะใช้เวลาประมาณ 18 ชั่วโมง การรบกวนโดยลมสุริยะแบบอื่นที่ทำให้เกิดสภาวะของพายุแม่เหล็กโลก
คือกระแสลมสุริยะความเร็วสูง (HSS) HSSs จะไถไปยังด้านหน้าของลมสุริยะที่เคลื่อนตัวช้าและทำให้เกิด co-rotating interaction regions (CIRs) บริเวณเหล่านี้มักจะสัมพันธ์กับพายุแม่เหล็กโลกที่มีความรุนแรงน้อยกว่าพายุที่เกิดจากการปลดปล่อยมวลของดวงอาทิตย์
และมักสะสมพลังงานในสนามแม่เหล็กของโลกได้มากกว่า ในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่า
พายุมีผลทำให้เกิดกระแสที่มีความรุนแรงในชั้นสนามแม่เหล็ก เกิดการเปลี่ยนแปลงของชั้นที่มีการแผ่รังสี รวมถึงความร้อนในชั้นไอโอโนสเฟียร์
และชั้นที่อยู่เหนือขึ้นไปที่เรียกว่าเทอร์โมสเฟียร์ ในอวกาศ วงแหวนกระแสที่ไปทางตะวันตกรอบโลก ทำให้เกิดการรบกวนแม่เหล็กบนพื้นดิน การวัดกระแสนี้ใช้ disturbance storm time (Dst) index ซึ่งถูกนำมาใช้ในอดีตเพื่อกำหนดขนาดของพายุแม่เหล็ก
นอกจากนั้น ยังมีผลของกระแสในชั้นแม่เหล็กที่มาตามสนามแม่เหล็ก เรียกว่า field-aligned currents และยังเชื่อมโยงกับกระแสที่รุนแรงของออโรราในชั้นไอโอโนสเฟียร์ กระแสออโรราเหล่านี้เรียกว่า auroral electrojets ที่ทำให้เกิดการรบกวนของแม่เหล็กขนาดใหญ่ได้เช่นกัน
การเกิดร่วมกันของกระแสเหล่านี้ทั้งหมด และการเบี่ยงเบนของแม่เหล็กที่เกิดขึ้นบนพื้นโลก ถูกใช้ในการสร้างดัชนีการรบกวนแม่เหล็กของโลก ที่เรียกว่า Kp ดัชนีเหล่านี้เป็นเกณฑ์ 1 ใน 3 ของสเกลสภาพอากาศในอวกาศของ NOAA พายุแม่เหล็กโลก หรือ
G สเกล ถูกใช้ในการอธิบายสภาพอากาศในอวกาศที่สามารถรบกวนระบบบนพื้นโลกได้
ในระหว่างที่เกิดพายุ กระแสในชั้นไอโอโนสเฟียร์ เช่นเดียวกับอนุภาคที่มีพลัง จะเร่งให้ชั้นไอโอโนสเฟียร์เพิ่มพลังงานในรูปความร้อน
ที่สามารถเพิ่มความหนาแน่นและการกระจายของความหนาแน่นในชั้นบรรยากาศระดับบน ทำให้เกิดการดึงของดาวเทียมในวงโคจรระดับต่ำ และความร้อนในบริเวณนี้ยังทำให้เกิดความแตกต่างของความหนาแน่นในแนวระดับในชั้นไอโอโนสเฟียร์ ที่จะทำให้เส้นทางของสัญญาณวิทยุเปลี่ยนแปลงไป
และทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนของระบบ GPS ในขณะที่พายุทำให้เกิดออโรราที่สวยงาม มันยังทำให้เกิดการรบกวนระบบนำทาง เช่นระบบนำทางด้วยดาวเทียม (GNSS) และทำให้เกิดอันตรายต่อกระแสเหนี่ยวนำแม่เหล็ก (GICs) ในระบบเชื่อมโยงไฟฟ้า (เพาเวอร์กริด)
และท่อส่ง
หมายเหตุ : * Kp-index ทั่วไปใช้ข้อมูล Real-time network จากการสังเกตการณ์ ซึ่งจะรายงานเป็นฐานข้อมูล ประมวลผลเป็น Kp-index เพื่อความถูกต้องเป็นทางการ
ทั้งนี้
German Geo Forschungs Zentrum (GFZ) Research Center for Geosciences) มีสรุปผล 2 ครั้งในแต่ละเดือน
** ละติจูดภูมิศาสตร์แม่เหล็ก
(Geomagnetic latitude)
ผลกระทบที่จะเกิดขึ้นได้แก่
1.Space Weather and GPS Systems
2.Electric Power Transmission
ที่มา : Space Weather Prediction Center, NOAA
link : https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/geomagnetic-storms