Auroras
Predicciones de auroras y efectos de la actividad auroral sobre la propagación radio.
Introducción
Las auroras (la Aurora Boreal en el Hemisferio Norte y la Aurora Austral en el Hemisferio Sur) se producen cuando partículas cargadas energéticas precipitan desde la magnetosfera hacia las capas superiores de la atmósfera terrestre en latitudes geomagnéticas altas. La actividad auroral suele intensificarse cuando el Campo Magnético Interplanetario (IMF) es intenso y su componente Bz está orientada hacia el sur al alcanzar la Tierra. En estas condiciones, la reconexión magnética entre el IMF y el campo magnético terrestre se vuelve más eficiente, permitiendo una mayor transferencia de energía y momento del viento solar hacia la magnetosfera.
Las partículas energéticas que precipitan son guiadas por el campo geomagnético hacia las regiones aurorales, donde colisionan con átomos y moléculas de las capas superiores de la ionosfera. Estas colisiones transfieren energía a los constituyentes atmosféricos, especialmente al oxígeno atómico y al nitrógeno molecular, que posteriormente emiten luz al regresar a estados de menor energía. Los colores característicos de las auroras dependen de los constituyentes emisores, la densidad atmosférica, la altitud y la energía de las partículas que precipitan. El verde, el color auroral más común, es producido principalmente por el oxígeno atómico a altitudes de aproximadamente 100–150 km, mientras que las emisiones rojas del oxígeno atómico se producen principalmente a altitudes mayores, normalmente por encima de unos 200 km. Las emisiones azules y violetas están asociadas principalmente con el nitrógeno molecular y el nitrógeno molecular ionizado, generalmente a altitudes más bajas, donde la precipitación de partículas energéticas penetra más profundamente en la atmósfera. La combinación de estas emisiones también puede producir colores rosas, púrpuras y otros tonos intermedios, especialmente en los bordes inferiores de las auroras intensas.
La actividad auroral produce perturbaciones significativas en la ionosfera de latitudes altas, incluyendo un aumento de la ionización, intensas corrientes ionosféricas e irregularidades en la densidad de electrones. Estas condiciones pueden afectar a la propagación radio de diferentes formas, dependiendo de la frecuencia y del modo de propagación. Las señales de HF que atraviesan la zona auroral pueden experimentar un aumento de la absorción, dispersión, desvanecimientos rápidos y variaciones de fase, pudiendo degradar o interrumpir las comunicaciones a través de trayectos de latitudes altas. Por otro lado, en frecuencias de VHF, la intensa ionización auroral puede actuar como una región de dispersión eficaz, permitiendo que las señales se propaguen mucho más allá del alcance normal de la línea de visión mediante el mecanismo conocido como propagación por aurora. Las señales recibidas de esta forma se caracterizan normalmente por una fuerte distorsión y un característico sonido áspero o rasposo debido al ensanchamiento Doppler producido por la ionización auroral irregular y en rápido movimiento.
Para obtener información práctica sobre cuándo, dónde y bajo qué condiciones pueden ser visibles las auroras, consulte los consejos de NOAA para la observación de auroras.
Alertas y Predicciones (NOAA)
El óvalo auroral es una región con forma de anillo alrededor de los polos magnéticos donde existe una mayor probabilidad de que se produzcan auroras.
Durante los períodos de actividad geomagnética elevada, el aumento de la transferencia de energía hacia la magnetosfera puede intensificar la actividad auroral y provocar que el óvalo auroral se expanda hacia latitudes geomagnéticas más bajas. Las subtormentas magnetosféricas, que son perturbaciones de duración relativamente corta asociadas con la liberación repentina de energía almacenada en la cola magnética terrestre, pueden producir rápidas intensificaciones y expansiones de las auroras. Durante las tormentas geomagnéticas, el óvalo auroral puede expandirse considerablemente más hacia el Ecuador que en condiciones de calma. Como consecuencia, las tormentas geomagnéticas intensas pueden hacer que las auroras sean visibles desde regiones donde rara vez se observan y, durante eventos excepcionalmente intensos, pueden llegar a observarse en latitudes inusualmente bajas.
Los siguientes mapas, proporcionados por NOAA y la Universidad de Alaska Fairbanks, muestran predicciones de la actividad auroral en los Hemisferios Norte y Sur. Proporcionan una estimación de la ubicación y la intensidad del óvalo auroral y de las regiones geográficas desde las que potencialmente podrían observarse auroras, basándose en las condiciones actuales y previstas de la meteorología espacial.
Los mapas muestran la ubicación y la intensidad previstas de la actividad auroral alrededor de las regiones polares. También pueden incluir un límite de visibilidad que se extiende hacia latitudes más bajas, indicando aproximadamente hasta qué distancia del óvalo auroral podría llegar a observarse una aurora suficientemente intensa por encima del horizonte en dirección al polo. Por consiguiente, un observador no necesita encontrarse necesariamente directamente bajo el óvalo auroral previsto para poder observar la aurora.
La visibilidad real de las auroras depende de diversos factores además de la actividad auroral prevista, incluyendo la oscuridad local, la cobertura nubosa y otras condiciones meteorológicas, la contaminación lumínica, las obstrucciones del terreno o del horizonte y la intensidad de la aurora. Los observadores situados hacia el Ecuador con respecto al óvalo auroral pueden necesitar una vista despejada y oscura hacia el horizonte en dirección al polo —hacia el norte en el Hemisferio Norte y hacia el sur en el Hemisferio Sur— para poder observar auroras distantes.
El sitio web HF Radio & Space Weather es un recurso para el análisis operativo de la meteorología espacial y del estado de la propagación en la banda de HF.
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