Revontuliennusteen tulkinta

Revontulet ja avaruussää -sivu sisältää sanallisen katsauksen lähipäivien avaruussäähän, arvion revontulten todennäköisyydestä sekä reaaliaikaisen geomagneettisten häiriöiden mittauksen kartalla ja pylväskaaviossa esitettynä.

Sanallinen katsaus ja siihen liittyvä revontulten todennäköisyysarvio päivitetään kerran arkipäivässä. Erityisen kiinnostavan avaruussään aikaan sitä voidaan päivittää useamminkin.

Revontulten todennäköisyys

Revontulten todennäköisyys ilmoitetaan neliportaisella asteikolla: pieni – pienehkö – kohtalainen – suuri. Arvio annetaan kolmelle ennusteen laatimista seuraavalle yölle. Siinä ei oteta huomioon pilvisyyttä, joka voi estää revontulten näkemisen.

Arvio koskee revontulten todennäköisyyttä tavanomaisen revontulivyöhykkeen eteläpuolella, eli suunnillen Rovaniemeä etelämpänä. Todennäköisyys ilmoitetaan sanallisesti, koska prosenteiksi tulkittuna revontulten todennäköisyys vaihtelee aina myös leveyspiirin mukaan kasvaen kohti pohjoista. Taulukon termi on tulkittava suhteessa siihen, kuinka yleisiä revontulet keskimäärin ovat havaintopaikalla:

  • Pieni: revontulten todennäköisyys on pienempi kuin pitkän ajan tilastollinen keskiarvo havaintopaikalla.

  • Pienehkö: revontulten todennäköisyys vastaa likimain pitkän ajan keskiarvoa havaintopaikalla.

  • Kohtalainen: revontulten todennäköisyys on selvästi suurempi kuin pitkän ajan keskiarvo havaintopaikalla.

  • Suuri: revontulten todennäköisyys on Etelä-Suomessa noin 50 % tai enemmän, maan keski- ja pohjoisosissa yli 50 %.

Revontulten näkyminen on tilastollisesti todennäköisintä keskiyöllä ja pari tuntia sen molemmin puolin. Suurten avaruusmyrskyjen yhteydessä, kun ilmoitettu todennäköisyys on kohtalainen tai suuri, niitä voi näkyä milloin vain pimeään vuorokaudenaikaan. 

Kartta ja pylväskaavio

Kartalla ja pylväskaaviossa esitetään R-luku, joka kuvaa avaruussään aiheuttamien magneettikentän vaihteluiden nopeutta. Kun R-lukua verrataan kullekin mittauspaikalle valittuihin kahteen kynnysarvoon, saadaan reaaliaikainen arvio revontulten todennäköisyydestä. Kynnysarvot on esitetty pylväskaaviossa vaakaviivoin.

Alempi kynnysarvo vastaa noin 50 prosentin todennäköisyyttä vähäisille, heikoille revontulille. Näyttävät revontulet ovat tällä tasolla vielä epätodennäköisiä. Kun R-luku ylittää alemman kynnysarvon, mittausta kuvaava pylväs sekä mittauspaikan merkki kartalla muuttuvat keltaisiksi.

Ylempi kynnysarvo vastaa noin 50 prosentin todennäköisyyttä kirkkaille tai laajoille revontulille. Sen ylittyessä mittausta kuvaava pylväs sekä mittauspaikan merkki kartalla muuttuvat punaisiksi.

Revontulten ja magneettisten häiriöiden yhteys on tilastollinen. R-luku ei siis koskaan ole varma osoitus revontulista. Erityisesti lyhytaikaisia kynnysarvojen ylityksiä voi esiintyä ilman revontulia. Kun pylväskaaviossa useampi peräkkäinen pylväs ylittää kynnysarvon, se on parempi merkki revontulten todennäköisyydestä.

Kartta näyttää viimeisimmän mittauksen tilanteen. Se ei päivity selaimessa automaattisesti – lataa sivu uudestaan saadaksesi uusimman kartan. Sinisten täplien koot kuvaavat magneettisten häiriöiden suhteellista voimakkuutta siten, että kartain isoin täplä on aina saman kokoinen. Alemman kynnysarvon ylittyessä merkki vaihtuu keltaiseksi neliöksi ja ylemmän kynnyksen ylittyessä punaiseksi vinoneliöksi.

Mikä muuttui?

R-luku kuvaa magneettikentän muutosnopeutta kuten sivulla aiemmin esitetty aktiivisuuslukukin. Merkittävin muutos on, että revontulten todennäköisyyteen liittyvät kynnysarvot on nyt määritetty uudesta, laajasta havaintoaineistosta. Ylempi kynnysarvo vastaa merkitykseltään karkeasti aiempaa ainoaa kynnysarvoa, eli punainen väri kertoo yhä, että revontulet ovat todennäköisiä. Keltaisella merkityt mittaukset ovat uusi "väliporras", joka kertoo, että jotain revontulta voi näkyä, mutta näyttävät revontulet eivät vielä ole todennäköisiä.

R-luvun aikaresoluutio parannettiin samalla viiteen minuuttiin, joten palvelu on nyt entistäkin ajantasaisempi. Skaalausta muutettiin niin, että luvun voi esittää aina kokonaislukuna.

Miten R-luku lasketaan ja mihin kynnysarvot perustuvat?

R-luku on painotettu keskiarvo magneettikentän muutosnopeudesta laskentahetkeä edeltävän kymmenen minuutin ajalta. Se lasketaan mitatun magneettikentän 10 sekunnin keskiarvoista siten, että peräkkäisten mittausten erotusten itseisarvot summataan kaikista kolmesta kentän suorakulmaisesta komponentista (pohjoinen, itä ja alas). Alle viiden minuutin päässä laskentahetkestä olevat osa summasta saa kaksinkertaisen painokertoimen vanhempaan osaan verrattuna. Luvusta vähennetään mittalaitteen kohinan aiheuttama pohjataso. Jos R-luvun haluaa tulkita nanotesloina sekunnissa (nT/s), se on jaettava luvulla 1350.

Kynnysarvojen määritystä varten noin 146 000 revontulikamerakuvaa Hankasalmelta, Muoniosta ja Kevolta luokiteltiin kirkkaisiin revontuliin, vähäisiin revontuliin ja pimeän taivaan kuviin. Kuvaushetkien R-arvoja verrattiin tilastollisesti tähän luokitteluun. Näin löydettiin 50 prosentin todennäköisyyksiä vastaavat kynnysarvot mainituille kolmelle asemalle. Muillle Pohjois-Suomen magnetometriasemille kynnykset arvioitiin interpoloimalla. Eteläisimmille asemille kynnykset asetettiin siten, että niiden suhde Hankasalmen kynnysarvoon on sama kuin magneettisen K-indeksin laskennassa käytettävien kerrointen vastaava suhde.

Keskeisiä termejä

Aurinkotuuli

Aurinkotuuleksi kutsutaan Auringosta avaruuteen leviävää hiukkasvirtaa, joka synnyttää revontulet ja muut avaruussääilmiöt. Aurinkotuulen tyypillinen nopeus on 300–400 km/s. Tätä suurempi nopeus kasvattaa revontulten todennäköisyyttä. Aurinkotuulen nopeita puuskia aiheuttavat Auringon koronan aukot sekä massapurkaukset. Aurinkotuuli kantaa mukanaan magneettikenttää, ja sen suunnalla on myös suuri vaikutus siihen, miten voimakasta avaruussäätä aurinkotuuli synnyttää.

Koronan aukko

Auringon uloimmassa kaasukehässä eli koronassa oleva alue, jossa Auringon magneettikenttä on rakenteeltaan avoin eikä pidättele aurinkotuulen lähtöä. Koronan aukoista lähtee tavallista nopeampaa aurinkotuulta, jota voidaan kutsua lyhyesti aukkotuuleksi. Aukkotuuli aiheuttaa tyypillisesti kohtalaista avaruussään aktiivisuutta ja pieniä geomagneettisia myrskyjä. Koronan aukot ovat erityisen yleisiä joitakin vuosia auringonpilkkumaksimin jälkeen.

Koronan massapurkaus

Koronan massapurkaus, tai lyhyemmin massapurkaus, on tapahtuma, jossa Auringon pinnalta irtoaa planeettainväliseen avaruuteen tavanomaista aurinkotuulta tiheämpi kaasupilvi. Maata kohti suuntautuvat massapurkaukset ovat rajuimpien avaruussäähäiriöiden aiheuttajia. Massapurkaukset liittyvät usein roihupurkauksiin.

Kp-indeksi

Kp (Kennziffer, planetarische) on magneettikentän muutosten voimakkuutta kuvaava tunnusluku eli indeksi, jonka arvo vaihtelee välillä 0–9. Jos Kp on 5 tai suurempi, tilannetta kutsutaan (geo)magneettiseksi myrskyksi. Tällöin on myös usein hyvä mahdollisuus nähdä revontulia eteläisessä Suomessa. Kp on maailmanlaajuinen tunnusluku; yksittäisille asemille voidaan laskea sitä vastaava K-indeksi.

Revontulivyöhyke

Revontulivyöhykkeeksi kutsutaan maantieteellistä aluetta, jolla revontulia esiintyy yleisesti geomagneettisen aktiivisuuden ollessa tavanomaisella tasolla. Pohjoinen revontulivyöhyke on pohjoista magneettinapaa ympäröivä rengas. Suomessa siihen kuuluu Lappi.

Roihupurkaus

Roihupurkaus, lyhyemmin roihu, on räjähdysmäinen energiapurkaus Auringon pinnalla. Roihupurkauksessa vapautuu runsaasti sähkömagneettista säteilyä erityisesti näkyvää valoa lyhyemmillä aallonpituuksilla. Myös suurienergiaisia hiukkasia voi syntyä. Suuriin roihuihin liittyy toisinaan koronan massapurkaus.