布朗運動

[拼音]：dici zhishu

[英文]：geomagnetic indices

描述每一時間段內地磁擾動強度的一種分級指標，或某類磁擾（見地球變化磁場）強度的一種物理量。時間段均按世界時劃分。地磁指數可以分為兩類。

第一類地磁指數

描述每一時間段內地磁擾動強度的指數。在中、低緯度地區，擾動的強度是按地磁場水平強度的變化確定的。

C和Ci指數

C 指數是單個地磁臺用來描述每日(有時也用於每個小時)地磁擾動強度的指數，分為0、1、2等3級，稱為磁情記數。各地磁臺每日記一個數。當地磁變化比較平緩而無顯著擾動時記為0，當地磁變化比較迅速而擾動幅度較大時記為2。

C i指數是描述全球每日地磁擾動強度的指數，稱為國際磁情記數。各個地磁臺在同一日期所確定的記數 C很可能不一致，為使每日取得一個確定的記數，以描述全球的地磁擾動強度，即由各個協作臺站的每日記數C求其平均值，取至一位小數，故Ci指數從0.0到2.0共分為21級。

K和Kp指數

K指數是單個地磁臺用來描述每日每個3小時內的地磁擾動強度的指數，稱為三小時指數或磁情指數。1938年德國尼梅克地磁臺首先採用了這種指數。這是一種定量的分級指數，從0到9共分10級，數字越大表示地磁擾動越強。每日分為8個時段，00～03時為第一時段，03～06時為第2時段……，21～24時為第8時段。每個時段確定一個K值，K值大小由各個時段的純干擾變化的幅度a決定。純干擾變化的幅度就是消除了太陽靜日變化和太陰日變化之後的純屬地磁擾動的幅度。分級的辦法是按照近似的對數關係給每一級K值規定一個幅度下限amin， 單位為納特（nT）。尼梅克地磁臺(地磁緯度Φ=52.2°N) K 和amin的對應關係見表1。其中K＝9的幅度下限amin(9)=500 納特是由地磁史上最強的一次地磁擾動的幅度確定的。這個最大的擾動幅度出現在1938年4月16日06～09時。

地磁擾動是隨著地磁緯度升高而增強的。為使在每日的相同時段內，各個地磁臺所確定的K值和尼梅克地磁臺所確定的K值取得一致，處在不同地磁緯度地區的地磁臺應有不同的K和amin的對應關係。例如，中國各個地磁臺採用的兩者對應關係見表2。

KP指數是全球三小時磁情指數，稱為行星性三小時指數或國際磁情指數。全球選取12個標準地磁臺。在這些臺站上，10級K指數被轉化為28級KS標準化指數，KS分為00、0+、1_、10、1+……8_、80、8+、9_、90，並且分別季節和3小時時段列出了K同KS 的對應表。由這12個臺站所確定的K值即可從表2中查出相應的KS值。這些臺站的每日各個相應時段KS 的平均值就定義為KP指數。

，

每日共有8個Kp值，數值亦在00到90之間。

Ak和Ap指數

Ak指數是單個地磁臺描述全日的地磁擾動強度的指數，稱為等效日幅度。因為K同a的關係是非線性的，所以直接採用每日的8個K值之和

來描述每日的地磁擾動的強度是不恰當的。因此又把每一級K轉化為一定的幅度ak，每日8個ak之平均值即為Ak指數，

。

ak是由每一級K對應最多的幅度ɑ確定的，稱為等效三小時幅度，亦稱ak指數。美國切爾滕納姆地磁臺（地磁緯度Φ=50.1°N）確定的K 和ɑk的對應表見表3。

其中ɑk以2納特為單位。其他地磁臺以此表為基礎可按一定關係進行K和ak的換算。

Ap指數是全球的全日地磁擾動強度的指數，稱為行星性等效日幅度。同理又把每一級Kp轉化為一定的幅度ap，稱為行星性等效三小時幅度，亦稱ɑp指數。Kp和ap的對應表見表4。

其中，ap以2納特為單位。每日8個Kp可確定8個ap；每日8個ap之平均值，即為Ap指數，

。

Cp指數

另一種描述全球全日地磁擾動強度的分級指數，稱為全日行星性磁情記數。這是以每日8個ap之和

為基礎進行分級的，從0.0到2.5共分為26級。Cp和

的對應關係見表5。

由每日的

可從表5中查出每日的Cp。由Cp和Ap的定義可知，CP不過是AP的一種簡化形式，二者之間沒有什麼本質區別。此外，CP和Ci也是一致的，只是Ci=2.0被擴充套件為CP=2.0～2.5六級了。Ci和CP同AP的對應關係見表6。

U和U1指數

描述全球每月和每年的地磁擾動強度的指數。主要是反映磁暴對地磁場的影響。

U指數是地磁赤道處地磁場水平強度日均值的逐日差在一個月或一年內的平均值，單位取為納特，並取係數為0.1，以使U 的數值在1附近。處於不同地磁緯度Φ處的地磁臺應用下式計算U：

，

墿是水平強度日均值的逐日差在一個月或一年內的平均值，D是磁偏角，D0是地磁子午線方向同地理子午線方向的夾角。

U1指數是U 指數的改進。根據實用經驗曾把U 改進為U1，二者的對應關係見表7。

U和U1可同時採用。

第二類地磁指數

專門描述某類磁擾強度的指數。

Dst和DS指數

Dst指數是描述磁暴時變化的指數。在地磁赤道附近選取 5個均勻分佈在不同經度上的地磁臺，這些臺站的每個小時內水平強度變化的平均值就是Dst的數值，單位為納特。這種指數主要是為了描述環電流擾動場DR的強度，亦即描述DR環電流的強度。

DS指數是描述環電流擾動場DR的強度（即DR環電流的強度）沿經度方向不對稱性程度的指數。DS的數值取為上述 5個地磁臺的每個小時內水平強度變化的最大差值，單位為納特。

AU、AL及AE指數

描述極區磁亞暴強度即描述極光帶電急流強度（見地球變化磁場）的指數。這些指數的數值，由均勻分佈在極光帶附近各個地磁臺的每個小時內水平強度變化來決定(應消除平均的平靜變化)，水平強度的單位為納特。

AU指數是在這些臺站中每個小時內的最大正變化。正變化出現在午後和傍晚，因此，AU指數反映了東向的極光帶電急流的強度。

AL指數是在這些臺站中每個小時內的最大負變化。負變化出現在夜間和早晨，因此，AL指數反映了西向的極光帶電急流的強度。

AE指數是每個小時內最大正變化同最大負變化的絕對值之和。

國際地磁靜擾日

全球共同採用的磁靜日和磁擾日。由國際地磁指數服務機構根據每日8個Kp之和

、平方和

、最大值Kpmax三者的平均值來確定各日的靜擾程度，並且選定國際地磁靜擾日。國際磁靜日為每月5個地磁擾動最小的日期。此外，每月確定5個地磁擾動次小的日期為一般磁靜日。國際磁擾日為每月5個地磁擾動最大的日期。從國際地磁靜、擾日的選定方法可知，國際磁靜日和國際磁擾日的選定標準不是絕對的，不同月份的國際磁靜日或國際磁擾日之間的地磁擾動程度可能相差很大，這完全取決於每個月份出現的地磁擾動狀況。