Space Weather 101
Plain-language cheat sheet for the plots on the main page

O-mode ionogram

Example 1

An ionogram is a vertical radar scan of the ionosphere. The O-mode trace is the ordinary wave. It shows where radio waves reflect. The highest readable frequency for the F2 layer is foF2.

  • Quick rule: MUF at 3000 km is roughly ~ 3 × foF2.
  • Example: If foF2 is 9 MHz, MUF(3000) is about 27 MHz. Expect 10–20–30 m HF to work.
  • Es layer: Strong short traces at 3–12 MHz can mean Sporadic-E. If stable and dense, 6 m may open.

D-mode absorption rises with solar X-ray bursts. That kills HF on sunlit paths even if foF2 is high.

DSCOVR Bz

Example 2

Bz is the north–south IMF component. Negative = southward = strong coupling, more energy into the magnetosphere.

  • Watch for sustained south: Bz < -5 nT for 3+ hours can trigger G1-level activity.
  • Stronger case: Bz < -10 nT with solar wind speed > 600 km/s often brings widespread aurora.
  • Flip risk: Rapid Bz swings cause substorm onsets and auroral breakups.

DSCOVR sits at L1. Add 30–60 minutes lead time from L1 to Earth depending on wind speed.

ACE mag + solar wind

Example 3

ACE plots often show Bt and Bz plus solar wind speed, density, and temperature.

  • Shock arrival: Sudden jump speed 300 → 500+ km/s with density spike 20–40 cm⁻³ = front hits.
  • Southward IMF: High Bt and negative Bz is a bad combo for geomagnetic storms.
  • Quiet wind: 300–400 km/s and density < 5 cm⁻³ is usually calm.

Solar X-ray flux

Example 4

GOES 0.1–0.8 nm X-ray classes: A, B, C, M, X. Each step is ×10.

  • Example: M1.0–M5.0 can cause minor–moderate HF blackouts on sunlit paths.
  • Example: X1+ often causes strong D-layer absorption and shortwave fades, GNSS errors increase.
  • Sudden ionospheric disturbance: Spikes line up with instant absorption on day side.

Solar proton flux

Example 5

Measured at >10 MeV. NOAA S-scale S1–S5.

  • Example: >10 MeV > 10 pfu = S1. Polar HF paths get noisy or close.
  • Example: >100 pfu degrades polar comms, raises radiation for aviation on polar routes.
  • Tip: If the flare is west-limb and strong, proton events are more likely.

Geomagnetic activity

Example 6

Kp index 0–9. G-scale storms G1–G5 map to Kp 5–9.

  • Example: Kp ≥ 5 = G1. Aurora common in high latitudes.
  • Example: Kp ≥ 6–7 can push aurora to lower latitudes and disturb HF, GNSS, power systems.
  • Local view: Check local magnetometer traces for onset timing.

SOD X, Y, Z components

Example 7

Sodankylä magnetometer. X is northward field, Y eastward, Z downward.

  • Example: Fast drop in X by hundreds of nT = substorm expansion. Expect bright aurora overhead.
  • Example: Large dB/dt spikes = strong geomagnetic currents. Possible HF flutter, GNSS scintillation.
  • Rule: Smooth = calm. Jagged and steep = active.

Use components together. X shows biggest swings in the auroral zone. Y, Z help spot current direction and overhead electrojets.

O-tilan ionogrammi

Example 8

Ionogrammi on pystysuuntainen luotaus ionosfääristä. O-tila on tavallinen aaltotila. Siitä näkee heijastumiskorkeudet. foF2 on F2-kerroksen ylin toimiva taajuus.

  • Nopea nyrkkisääntö: MUF 3000 km:lle on noin ~ 3 × foF2.
  • Esimerkki: Jos foF2 on 9 MHz, MUF(3000) on noin 27 MHz. 10–20–30 m toimii usein.
  • Es-kerros: Vahvat lyhyet viivat 3–12 MHz voivat kertoa Sporadic-E:stä. Jos pysyy tiiviinä, 6 m saattaa aueta.

X-ray piikit nostavat D-kerroksen vaimennusta. Päiväpuolen HF hiljenee vaikka foF2 olisi korkealla.

DSCOVR Bz

Example 9

Bz on IMF:n pohjois–etelä-komponentti. Negatiivinen = etelään suuntautunut = vahva kytkeytyminen ja energiaa ilmakehään.

  • Pidempään etelässä: Bz < -5 nT yli 3 h voi nostaa G1-tason myrskyn.
  • Raju tapaus: Bz < -10 nT ja nopeus > 600 km/s tuo usein laajoja revontulia.
  • Nopeat käännökset: Bz:n heilahtelut käynnistävät alimyrskyjä ja revontulipurkauksia.

DSCOVR on L1-pisteessä. Viive Maahan on noin 30–60 min tuulesta riippuen.

ACE mag + aurinkotuuli

Example 10

ACE näyttää usein Bt ja Bz sekä tuulen nopeuden, tiheyden ja lämpötilan.

  • Iskun tulo: Äkillinen hyppy nopeus 300 → 500+ km/s ja tiheys 20–40 cm⁻³ = rintama osuu.
  • Etelään suuntautuva IMF: Suuri Bt + negatiivinen Bz on myrskyherkkä yhdistelmä.
  • Rauhallinen virtaus: 300–400 km/s ja tiheys < 5 cm⁻³ on yleensä seesteinen.

Auringon röntgenfluxi

Example 11

GOES 0.1–0.8 nm luokat: A, B, C, M, X. Jokainen porras on ×10.

  • Esimerkki: M1.0–M5.0 antaa usein pieniä–kohtalaisia HF-katkoksia päiväpuolella.
  • Esimerkki: X1+ aiheuttaa vahvaa D-kerroksen vaimennusta ja GNSS-virheitä.
  • Äkillinen häiriö: Piikit näkyvät heti HF-vaimennuksena päiväpuolella.

Auringon protonifluxi

Example 12

Mitataan >10 MeV. NOAA S-asteikko S1–S5.

  • Esimerkki: >10 MeV > 10 pfu = S1. Napa-alueiden HF heikkenee tai sulkeutuu.
  • Esimerkki: >100 pfu heikentää napa-reittien yhteyksiä ja nostaa säteilyä ilmailussa.
  • Vinkki: Länsireunan voimakkaat purkaukset tuottavat protonit helpommin.

Geomagneettinen aktiivisuus

Example 13

Kp-indeksi 0–9. G-myrskyt G1–G5 vastaavat Kp 5–9.

  • Esimerkki: Kp ≥ 5 = G1. Revontulet yleisiä korkeilla leveysasteilla.
  • Esimerkki: Kp ≥ 6–7 painaa revontulia etelämmäs ja sekoittaa HF:n, GNSS:n ja joskus sähköverkkoja.
  • Paikallinen näkymä: Katso paikalliset magnetometrikomponentit ajoituksen varmistamiseksi.

SOD X, Y, Z komponentit

Example 14

Sodankylän magnetometri. X = pohjoiseen, Y = itään, Z = alaspäin.

  • Esimerkki: Nopea X-komponentin pudotus satoja nT = alimyrskyn laajeneminen. Revontulet kirkastuvat.
  • Esimerkki: dB/dt piikit = vahvat virrat. Voi tulla HF-flutteria ja GNSS-häiriöitä.
  • Nyrkkisääntö: Sileä = rauhallinen. Sahalaita ja jyrkkyys = aktiivinen.

Komponentteja luetaan yhdessä. X heiluu eniten revontulivyöhykkeellä. Y ja Z kertovat virran suunnasta ja lähellä olevista elektrojuovista.