學習 · 天氣與天空解說

為什麼Kp 5不代表你看得到極光

Kp 5表示輕微地磁暴。它不保證你能在自家院子看到北極光。極光橢圓帶、當地的黑暗和晴朗的天空必須同時具備,所以同一個全球指數下的兩個人,可能度過截然不同的夜晚。

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Kp 5表示輕微地磁暴。它不保證你能在自家院子看到北極光。極光橢圓帶、當地的黑暗和晴朗的天空必須同時具備,所以同一個全球指數下的兩個人,可能度過截然不同的夜晚。

光從哪裡來

太陽向地球吹送帶電粒子組成的風。這股風中持續朝南的磁場,有利於能量傳入地球磁層。接著,電子與高層大氣中的氣體碰撞,產生極光。

極光通常形成於地表上方約80–500公里,呈橢圓帶環繞磁極。地磁活動增強時,橢圓帶可能向低緯度擴張。想像一頂光之皇冠朝你的方向擴大。

從北極上空俯瞰的地球,發光的綠色極光橢圓帶環繞磁極,向「你」標記擴張,旁邊的能量計接近最大值
地磁活動增強時,環繞磁極的橢圓帶會向低緯度擴張。

Kp指數實際測量的是什麼

Kp把地面磁力計測得的擾動,整合成三小時內從零到九的全球指數。數值五是G1級,也就是輕微地磁暴。

平均來說,Kp每增加一級,橢圓帶靠赤道側的邊緣約移動兩度磁緯。這是大致的關係,不是當地的觀賞預報。這段時間最強的部分可能落在你那邊的白天,而Kp也完全不會告訴你家上空有沒有雲。

地球上的極光橢圓帶和0到9的Kp量表,標示每級約2度磁緯
平均來說,Kp每增加一級,橢圓帶靠赤道側的邊緣約移動兩度磁緯。

查看橢圓帶、黑暗程度和雲量

NOAA的OVATION模型利用地球上游的太陽風測量資料,提前約30–90分鐘繪出極光的位置和強度。這麼短的預報時間,來自太陽風從觀測太空船到地球的傳播時間。

接著要問天色夠不夠暗,以及雲會不會遮住視線。在合適的條件下,明亮的極光有時從遠達1,000公里外也看得到,所以橢圓帶是實用的參考,而不是硬性的觀賞界線。

再強的全球性地磁暴,也無法消除日光或雲層。要實際決定要不要出門觀賞,請一併查看當地狀況和太空天氣預報。

同一場地磁暴,兩個截然不同的分數

以兩個示意地點為例,OVATION機率同為60%,天色也都全黑。其中一地雲量覆蓋90%的天空;另一地只有5%。Forecast Bar的晴空係數會將無雲比例取1.2次方。

因此,晴朗地點的得分是60 × 1 × 0.951.2,換算後為5.6分(滿分十分)。多雲地點約為0.4分。這些是可見度分數,不保證任何一位觀測者都能看到極光。

兩張分數卡:Ben,60% OVATION機率乘以黑暗係數1.0,再乘以5%雲量的晴空係數0.94,約5.6分(滿分10分);Ava,60%乘以1.0,再乘以90%雲量的0.06,約0.4分(滿分10分)
同樣的地磁暴,同樣的黑暗:5%雲量約得5.6分(滿分十分),90%雲量約0.4分。

重點整理

下次可以這樣檢查:

  1. 用Kp了解全球概況。
  2. 查看極光橢圓帶現在的位置,以及你的天空會不會夠暗。
  3. 出發前先查看當地雲量;高分數仍然只是預報。
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你的手機震動了:Kp 5。一場地磁暴。兩個朋友出門。同一晚,同一場地磁暴。Ava什麼也沒看到。三百公里外的Ben,卻真的有機會看到綠光。原因在這裡。Kp從來就不是你那片天空的預報。

一切從太陽開始。太陽朝我們吹來帶電粒子組成的風,有時還有大規模爆發。當這股風的磁場朝南時,就會和地球磁場相連,能量隨之湧入。電子如雨般落下,在八十到五百公里的高空撞上空氣。於是發出光芒。

它們落在環繞每個磁極的環帶上:極光橢圓帶。把它想成一頂光之皇冠。能量越多,皇冠越寬,邊緣也越接近你。

Kp測量的是三小時內全球磁力計被撼動的程度,從零到九。五是輕微地磁暴。平均來說,每增加一級,皇冠的邊緣大約往赤道靠近兩度。但它只是一個數字,代表整個地球、整整三小時。地磁暴的高峰可能落在你那邊的白天。而且它對你頭頂的天空一無所知。

要看到極光,三件事必須同時成立。第一:皇冠,在你頭上或夠近。預報員用名為Ovation的模型繪出它的位置,資料來自一艘在太陽風抵達前先行取樣的太空船,大約提前三十到九十分鐘。第二:黑暗。第三:晴朗的天空。少了任何一項,機會就會大跌。

回到我們的朋友:機率相同,都是百分之六十,也都身處全黑環境。Ava頭上是厚雲。Ben的天空很晴朗。

還記得這三個要素嗎?Forecast Bar把它們相乘,得出一個極光分數。它拿Ovation對你所在位置的機率,乘以天空的黑暗程度,再乘以預報的晴朗程度,換算成滿分十分的分數。Ben得到五點六分。雲層下的Ava幾乎是零。選一個值得你離開沙發的分數,再選一個日落後的檢查時間。如果檢查時分數過關,你就會收到推播。

Forecast Bar。知道何時該抬頭看。

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Forecast Bar能幫上什麼

把學到的知識派上用場。

極光分數

三個要素,一個在地分數。

Forecast Bar結合你所在位置最新的OVATION機率、黑暗程度和雲量預報,算出滿分十分的分數。南北半球都能計算這個分數。

  • 雲量預報在美國使用HRRR,其他地區使用GFS
  • 「極光預報」地圖圖層標註資料來源為NOAA SWPC
「極光預報」警示

選一個分數和一次傍晚檢查。

在「警示設定」→「自訂通知」→「極光預報」中,選擇門檻和相對於日落的時間。App會在當晚檢查一次,如果當時分數達到你的門檻,就會傳送推播。

  • iPhone和iPad需要Gold;Mac需要Pro
  • 推播通知會告訴你類別、時間和分數
  • 這是排定時間的檢查,不是整晚持續監測
常見問題

常見問題

Kp 5是什麼意思?
它是全球Kp量表(零到九)上的G1輕微地磁暴,以三小時為測量區間。它不保證在特定地點能看到極光。
雲會讓我看不到北極光嗎?
會。即使在強烈地磁暴期間,雲也可能遮住極光。黑暗程度和橢圓帶的位置同樣重要。
OVATION能預報多久以後?
NOAA描述它是30–90分鐘的極光位置和強度預報,依據的是太陽風抵達地球之前的測量資料。
Forecast Bar會整晚監測極光嗎?
「極光預報」通知每晚會在你選擇的日落相對時間檢查一次。如果當時分數達到你的門檻,就會傳送通知。
Forecast Bar App圖像

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