極光預報如何運作

Kp 指數

Kp 以三小時為一個時段，衡量全球的地磁擾動程度，範圍從 0 到 9，並以三分之一為單位細分（2−、2o、2+ …）。它根據中緯度觀測站的磁力儀資料推算，由位於波茨坦的 GFZ 亥姆霍茲中心發布；NOAA 則發布即時估計值與三天預報。

Kp 越高，極光橢圓帶就越往遠離極區的方向擴張。但 Kp 是三小時的全球平均值：在「Kp 3」的夜晚，一陣短暫爆發也可能帶來精彩的極光，而高緯度地點即使在 Kp 0 也看得到極光。

NOAA 的 G 等級

地磁暴分為 G1（Kp 5）到 G5（Kp 9）。G1–G2 磁暴會讓蘇格蘭、斯堪地那維亞南部與美國北部看到極光；G4–G5 磁暴則可能將極光推到中緯度地區，例如 2024 年 5 月和 10 月。

太陽風與 Bz：接下來一小時

位於朝太陽方向約 150 萬公里處的太空船，會在太陽風抵達地球前進行測量，通常比抵達時間早 30 到 60 分鐘。速度、密度，尤其是 Bz（行星際磁場的南北方向），決定了有多少能量進入地球磁場。

向南（負值）的 Bz 會讓太陽風與磁層耦合。向南數個奈特斯拉、持續半小時以上，是極光即將出現的最佳短期徵兆。

OVATION 模式

NOAA 的 OVATION 模式會將測得的太陽風資料，轉換成未來 30 分鐘可見極光機率的地圖。我們在每個地點頁面上顯示這張地圖，並用它計算分數中的當前時段。

數天到數週之後

日冕巨量噴發需要一到三天才會抵達地球，因此三天預報取決於已經觀測到的爆發。來自冕洞的高速太陽風常隨太陽自轉每 27 天重現一次，可提供未來幾週的粗略展望。再更遠的預測就只能作為季節性參考。

預報為什麼仍會失準

日冕巨量噴發（CME）的抵達時間可能有好幾個小時的誤差，而它的磁場方向要等通過太空船時才會知道。這就是為什麼預報中的「磁暴」可能落空，而預報平靜的夜晚有時反而帶來驚喜。