Previsioni dell'aurora NOAA spiegate: come leggerle

Quasi tutte le app, i siti web e i post sui social dedicati all'aurora citano in ultima analisi NOAA. Lo Space Weather Prediction Center, che fa parte del National Weather Service statunitense, pubblica apertamente i dati meteorologici spaziali su cui si basa il resto del settore. Ecco perché si parla della «previsione NOAA» come se fosse un unico numero, quando in realtà si tratta di diversi prodotti che rispondono a domande diverse e coprono intervalli temporali differenti. Questa guida spiega di cosa si tratta e quali sono i limiti di ciascuno. AuroraMe è indipendente e non è affiliata a NOAA né da essa approvata.

La mappa aurorale a 30 minuti: OVATION

L'immagine a cui la maggior parte delle persone si riferisce parlando della «previsione dell'aurora NOAA» è la mappa aurorale a 30 minuti. Mostra un ovale aurorale modellato su ciascun emisfero, colorato in base all'intensità dell'aurora prevista dal modello, insieme a una linea che indica fin dove, lontano dal polo, il fenomeno potrebbe essere visibile all'orizzonte con cielo sereno e buio.

La mappa si basa su OVATION, un modello empirico che converte le condizioni attuali del vento solare in una stima della potenza aurorale e dei luoghi in cui viene depositata. I dati in ingresso vengono misurati da veicoli spaziali nel punto L1, a circa 1.5 milioni di chilometri verso il Sole; il vento solare impiega circa 30 to 90 minuti per attraversare quella distanza e questo tempo di viaggio costituisce l'anticipo del prodotto. NOAA gli dà il nome in base all'estremo più breve di questa finestra e lo descrive come una previsione da 30 a 90 minuti.

Cosa ti dice

• Se l'ovale si sta attualmente espandendo verso latitudini più basse e su quale lato del pianeta
• Quanto è luminosa la manifestazione, approssimativamente, secondo il modello; questo è correlato alla distanza verso l'equatore da cui può essere vista
• Una risposta immediata alla domanda «sta succedendo qualcosa proprio adesso?», più rapida di quella fornita da qualsiasi indice a intervalli di tre ore

Cosa non ti dice

• Se il cielo è sereno. Questo prodotto non rileva le nuvole, che fanno fallire più tentativi di osservare l'aurora di quanto non faccia un Kp basso.
• Se da te è buio o quanta luce lunare attenua una manifestazione debole
• Nulla sulla tempistica delle sottotempeste. L'ovale si illumina e si attenua a raffiche di pochi minuti; una singola immagine è un'istantanea, non una promessa su ciò che accadrà nell'ora successiva.

Interpretala come una previsione in tempo reale della posizione e dell'intensità, poi rispondi separatamente alle domande locali: la nostra guida ai livelli della mappa spiega come leggere le sovrapposizioni di nuvole, buio e inquinamento luminoso insieme a un ovale come questo.

La previsione a 3 giorni e la proiezione a 27 giorni

La previsione a 3 giorni viene emessa ogni 12 ore e stima l'indice K planetario per ciascun intervallo di tre ore nei tre giorni successivi, insieme alle probabilità di tempeste geomagnetiche, blackout radio ed eventi di radiazione solare. È il prodotto da usare per pianificare: è l'unico dato NOAA che ti dice se vale la pena impegnarsi per venerdì sera.

La sua accuratezza è disomogenea per sua stessa natura. Una previsione basata su un'espulsione di massa coronale osservata ha una base fisica per il giorno in cui è previsto l'arrivo della perturbazione; una previsione a diversi giorni di distanza, quando non c'è nulla in viaggio, si avvicina più alla climatologia. Considera un Kp previsto per domani sera un segnale concreto e lo stesso valore per il terzo giorno un'indicazione. La proiezione distinta a 27 giorni si basa sulla rotazione solare: il Sole ruota in circa 27 giorni, quindi una regione che ha generato una tempesta di recente può rivolgersi di nuovo verso la Terra un mese dopo.

NOAA emette anche avvisi di vigilanza, allerte e notifiche: una vigilanza quando è prevista una perturbazione, un avviso quando sembra imminente e un'allerta quando una soglia è stata effettivamente superata. Le allerte sono quelle che scattano quando sta accadendo davvero qualcosa.

L'indice K planetario

Kp è un indice globale delle perturbazioni geomagnetiche, su una scala da 0 a 9, ricavato dalle letture dei magnetometri di una rete di osservatori terrestri e riportato per ogni intervallo di tre ore. L'indice definitivo viene calcolato e pubblicato dal GFZ in Germania; NOAA pubblica in tempo quasi reale una stima dell'indice K planetario, così gli utenti operativi non devono aspettare i valori definitivi.

Due caratteristiche sono all'origine della maggior parte della confusione. Primo, è globale: un unico numero per l'intero pianeta, che non può distinguere una manifestazione sopra l'Alaska da una sopra la Siberia. Secondo, è una media di tre ore, quindi una sottotempesta improvvisa viene appiattita nello stesso valore di tre ore tranquille. Kp descrive le perturbazioni planetarie: non è mai stato concepito per pianificare una serata.

Ciò che trasforma Kp in una risposta locale è la latitudine magnetica: più la tua posizione è lontana dal polo in termini magnetici, più alto dovrà essere Kp perché l'ovale arrivi fino a te. La nostra guida all'indice Kp illustra la scala e la pagina dell'indice Kp in tempo reale mostra il valore stimato attuale.

La scala G

Le scale meteorologiche spaziali di NOAA descrivono in termini semplici gli effetti di un evento; il ramo geomagnetico è la scala G. Inizia quando Kp raggiunge il livello di tempesta e si articola in cinque livelli.

Al di sotto di Kp 5 non c'è alcun livello G; le condizioni sono calme, instabili o attive. La scala comunica l'impatto operativo — su reti elettriche, satelliti, navigazione e radio — quindi la terminologia riguarda le infrastrutture, non il paesaggio. Per chi osserva l'aurora è una scorciatoia: un'allerta G3 significa che l'ovale dovrebbe raggiungere le medie latitudini. La nostra guida alle tempeste geomagnetiche illustra i livelli; la pagina delle tempeste in tempo reale mostra le condizioni attuali.

Vento solare: velocità, densità e Bz

Alla base dei prodotti modellati ci sono le misurazioni grezze di L1: velocità del vento solare, densità delle particelle e intensità e direzione del campo magnetico interplanetario. Chi ha esperienza controlla per prima cosa la sua componente Bz: quando Bz diventa meridionale, l'energia entra nella magnetosfera molto più facilmente; perciò un flusso lento con un Bz fortemente meridionale è più efficace di uno veloce che ne è privo.

Per una spiegazione approfondita della componente, delle unità, dei tempi e dei limiti, leggi Bz e aurora: come leggere il vento solare.

Come leggere i dati NOAA per la tua posizione

Ecco come mettere insieme i vari elementi con una procedura pratica:

• Con qualche giorno di anticipo: controlla la previsione a 3 giorni per verificare se il Kp previsto supera la soglia della tua posizione e cerca eventuali avvisi di vigilanza per tempeste.
• La sera stessa: controlla l'indice K planetario stimato per sapere cosa è stato effettivamente misurato e consulta i dati sul vento solare per verificare se Bz è meridionale.
• Proprio adesso: controlla la mappa a 30 minuti per vedere dove si trova l'ovale e quanto si è spostata verso l'equatore la linea di visibilità.
• Poi valuta da te la situazione locale: la tua latitudine magnetica determina il Kp necessario, mentre nuvole, buio e Luna stabiliscono se quel Kp ti sarà utile.

Quest'ultimo passaggio è quello che NOAA non svolge, perché non rientra nei compiti dell'agenzia. È ciò che automatizza AuroraMe: combina l'attività geomagnetica, la copertura nuvolosa, la fase lunare, la finestra di buio, la qualità del cielo e la latitudine magnetica, per fornire una risposta locale invece di una serie di grafici globali. I dati di riferimento sono documentati nella nostra pagina metodologica; la visualizzazione in tempo reale è il aurora tracker.

Domande frequenti

Che cos'è la previsione dell'aurora NOAA?

Non è un unico prodotto, ma una famiglia di prodotti pubblicati dallo Space Weather Prediction Center di NOAA. Il più noto è la mappa aurorale a 30 minuti generata dal modello OVATION, che stima dove si trova l'ovale aurorale adesso e nell'immediato futuro. A questa si affiancano la previsione a 3 giorni dell'indice K planetario, l'indice K planetario stimato, le letture in tempo reale del vento solare e la scala delle tempeste da G1 a G5.

Perché la mappa aurorale NOAA guarda solo da 30 a 90 minuti avanti?

Perché il modello si basa sul vento solare misurato davanti alla Terra. I veicoli spaziali nel punto L1 si trovano a circa 1.5 milioni di chilometri verso il Sole, quindi il plasma che rilevano raggiunge la Terra circa 30 to 90 minuti dopo, a seconda della sua velocità. Questo tempo di viaggio è l'anticipo naturale di una previsione in tempo reale basata su tali misurazioni; ecco perché NOAA descrive il prodotto come una previsione da 30 a 90 minuti, anche se il nome si riferisce all'estremo più breve. La previsione a 3 giorni e gli avvisi di vigilanza per tempeste si basano su dati diversi e hanno un margine d'incertezza più ampio.

Un Kp elevato nella previsione NOAA significa che vedrò l'aurora?

No. Kp misura le perturbazioni geomagnetiche globali e non dice nulla sul cielo sopra di te. Quattro condizioni locali determinano se un dato Kp è sufficiente per te: la latitudine magnetica, la copertura nuvolosa, il grado di buio e la quantità di luce lunare. Kp 5 può regalare una notte spettacolare a Tromsø ed essere del tutto invisibile a Londra; i prodotti NOAA non cercano di rispondere a questa domanda per un indirizzo specifico.

Qual è la differenza tra l'indice Kp e la scala G?

Sono due scale per descrivere la stessa perturbazione. Kp va da 0 a 9 e si basa sulle osservazioni dei magnetometri. La scala G di NOAA classifica le tempeste in cinque livelli a partire da Kp 5: G1 Minore a Kp 5, G2 Moderata a Kp 6, G3 Forte a Kp 7, G4 Grave a Kp 8 e G5 Estrema a Kp 9. Al di sotto di Kp 5 non c'è alcun livello G.

AuroraMe è affiliata a NOAA?

No. AuroraMe è un'app indipendente. Legge i dati meteorologici spaziali pubblicati apertamente dallo Space Weather Prediction Center di NOAA e li combina con nuvole, Luna, buio, qualità del cielo e latitudine magnetica per fornire una risposta locale. NOAA non approva nulla di quanto presentato qui e i prodotti dell'agenzia restano la fonte autorevole.

Fonti

• NOAA SWPC — Previsione aurorale a 30 minuti — la mappa del modello OVATION per entrambi gli emisferi
• NOAA SWPC — Previsione a 3 giorni — Kp previsto in intervalli di tre ore, pubblicato ogni 12 ore
• NOAA SWPC — Indice K planetario — l'indice K planetario stimato in tempo quasi reale
• NOAA SWPC — Scale meteorologiche spaziali — le scale G, S e R e il significato di ciascun livello
• NOAA SWPC — Vento solare in tempo reale — velocità, densità e campo magnetico interplanetario da L1
• GFZ — Indice Kp — l'istituto che calcola e pubblica l'indice Kp definitivo
• NASA — Aurore — informazioni di base sul vento solare, la magnetosfera e l'emissione aurorale