Norðurljósaspár

Er hægt að spá fyrir um það hvenær norðurljósa er að vænta. Með öðrum orðum, er hægt að birta norðurljósaspár líkt og veðurspár. Slíkt getur verið erfiðleikum bundið. Norðurljósin fylgja sólvirkni sem ekki er hægt að sjá fyrir, að öðru leyti en því að umbrot á sólinni fylgja 10-13 ára sveiflu. Þegar virkni sólar er í hámarki eru sólgos tíðust og þar með norðurljós.

það er ekki alltaf svo, rafagnaský sem valda norðurljósum eru alls ekki bundin við sólgos eða virk svæði á sólinni. Straumar rafagna, oft langvarandi, koma frá svonefndum kórónugeilum sem myndast yfir svæðum þar sem ekkert sérstakt er að sjá á yfirborði sólar. Þessir straumar eru mest áberandi nokkru eftir sólblettahámark, um 2-3 árum áður en lágmarki er náð. Af því leiðir að hámark í norðurljósum dregst langt fram yfir þann tíma sem sólvirknin er í hámarki. Meðfylgjandi línurit sýnir árlegan fjölda segultruflana í segulmælingastöðinni í Leirvogi frá 1958 til 2010 og fjölda sólbletta á sama tíma. Segultruflanirnar eru góður mælikvarði á tíðni norðurljósa því að rafagnastraumar frá sólu valda báðum þessum fyrirbærum. Línuritið sýnir árlegan fjölda þeirra tímaskeiða þegar svonefnt K gildi var 7 eða hærra. (Hvert skeið er þrjár stundir.)

Tímakvarðinn á myndinni er merktur með 11 ára millibili þótt sólsveiflan sé ekki alltaf svo löng. Byrjunarárið 1958 var nálægt hámarki í sólvirkni. Fjöldi sólbletta er mælikvarði á sólvirknina, sem lýsir sér í margháttuðum fyrirbærum á og yfir sólu, þar á meðal sólgosum.

Þótt vissulega sé erfitt sé að spá fyrir um norðurljós sem tengjast sólgosum, er oft hægt að tímasetja fyrirfram með nokkurri vissu þau norðurljós sem tengjast langvarandi rafagnastraumum því að hver straumur fer yfir jörðina á tæplega mánaðarfresti, þ.e. í hvert sinn sem sólin hefur snúist einn hring um möndul sinn frá jörðu séð. Á myndinni hér að neðan sjást daglegar truflanir í segulsviði í Leirvogi árin 2005 til 2009. Dögunum er raðað þannig að 27 dagar falla á hverja línu. Þessi uppsetning er kennd við þýska jarðeðlisfræðinginn Júlíus Bartels. Endurtekning truflana á um það bil 27 daga fresti árin fyrir sólblettalágmark kemur greinilega fram. Sólsveiflan var í hámarki árið 2000 en í lágmarki árið 2008. Lágmark í segultruflnum (og þá líka norðurljósum) var ári síðar.

Annað sem hjálpar til að spá fyrir um norðurljós er sú staðreynd að þau eru tvöfalt algengari nálægt jafndægrum en á miðjum vetri. Þetta kemur fram á meðfylgjandi línuriti sem sýnir segultruflanir í Leirvogi í hverjum mánuði á tímabilinu 1972-2010 (eldri gögn eru ekki á aðgengilegu formi). Súlurnar sýna fjölda tímaskeiða þegar K-talan var 7 eða hærri.

Í þriðja lagi sýna mælingar að norðurljós eru algengust hérlendis nálægt miðnætti Þetta kemur fram á myndum úr norðurljósamyndavél á Rjúpnahæð við Reykjavík og er sýnt á línuriti hér fyrir neðan. Hámarkið liggur milli kl. 23 og 24, en myndir úr norðurljósamyndavél að Eyvindará við Egilsstaði sýndu að hámarkið var þar fyrir kl. 23. Er það eins og við er að búast þar sem hálftíma munur er á sönnum sóltíma í Reykjavík og á Egilsstöðum.

Þau þrjú atriði sem hér hafa verið nefnd gefa mikilvægar vísbendingar um það hvenær norðurljósa sé helst að vænta.

Orðið sólgos hefur gjarna verið notað um fyrirbæri, sprengingu líkast, sem veldur því að rafagnaský berst frá sól til jarðar. Á myndum sjást rauðleitir sólstrókar lyftast frá sól og þeytast út í geiminn, og með sérstökum tækjabúnaði í gervitunglum má sjá svonefnd kórónugos, þegar risavaxnar skvettur slöngvast úr sólkórónunni, hinum þunna, ofurheita hjúp sem umlykur sólina. Það er þó ekki svo að efni brjótist út úr yfirborði sólar líkt og gjóska frá eldfjalli, því að í reynd eru upptökin hátt yfir yfirborðinu. Atburðinum má líkja við skammhlaup í sterku segulsviði sem fylgir virkum svæðum á sól. Orkan sem leysist úr læðingi er óhemju mikil og getur leitt til þess að gríðarlegt magn rafagna slöngvist út í geiminn. Oft, en ekki alltaf, fylgir þessu blossi í lithvolfi sólar, neðan við kórónuna. Sólblossar sjást í sjónaukum ef réttar ljóssíur eru notaðar. Blossarnir geta orðið svo bjartir að síunnar sé ekki þörf, en það gerist örsjaldan. Tengsl sólblossa og kórónugosa hafa ekki verið að fullu skýrð.

Sólblossi getur gefið góða vísbendingu um að norðurljósa sé að vænta. Áhrifanna gætir helst ef blossinn verður nálægt miðri sól frá jörðu séð. Mælingar úr gervitunglum sýna styrkleika röntgengeisla og útfjólublás ljóss sem blossinn gefur frá sér, og eru þær mælingar notaðar til að meta styrk blossans. Þessir geislar berast með hraða ljóssins til jarðar á 8 mínútum. Rafagnirnar sem valda segultruflunum og norðurljósum fara hins vegar miklu hægar og eru að jafnaði 2-4 daga að ná til jarðar. Tíminn styttist eftir því sem blossarnir eru meiri, og dæmi er um að biðtíminn hafi aðeins verið 17 stundir. Segultruflanir og norðurljós sem fylgja sólblossum og kórónugosum vara að jafnaði skemur en þær reglubundnu truflanir sem fylgja langvarandi straumum frá kórónugeilum, en áhrifin geta verið tilkomumeiri meðan þau standa yfir.

Litasprengja í norðurljósunum við Laxárbakka í Hvalfirði í lok febrúar 2014. Canon 5DM3 – 16-35mm II – f/2.8 – 5 sek – iso 6400. það er mikill kostur að geta tekið mynd á háu isoi og á stuttum tíma, þá fæst meiri skerpa og meira afgerandi línur í ljósin.

Norðurljósahringur fyrir ofan Kirkjufellið við Grundafjörð. Þetta fjall er eitt vinsælasta myndefni landsins. Canon 5DM3 – 16-35mm II – f/2.8 – 6 sek – iso 3200.

Heimildir:
http://www.almanak.hi.is/nordspar.html
http://www.aurora-service.eu/aurora-forecast/
http://www.swpc.noaa.gov/products/aurora-30-minute-forecast
http://softservenews.com/