Local geomagnetic indices and their role on space weather

Resumen

El presente trabajo de Tesis muestra la importancia que juega el papel de un correcto diagnóstico del campo geomagnético en el entendimiento del entorno Sol-Tierra, en especial para propósitos de Meteorología Espacial. La Meteorología Espacial es un enlace entre disciplinas: principalmente la Física y la Ingeniería. El contenido se enfoca en sucesos de actividad extrema a bajas/medias latitudes donde las características del campo geomagnético perturbado son mostradas más facilmente. Un análisis de los datos históricos registrados en diferentes magnetómetros durante las tormentas geomagnéticas más intensas ocurridas ha revelado que los índices geomagnéticos globales no detectan un tipo específico de perturbación geomagnética extrema. Este tipo de perturbación, habitual en altas latitudes, no se espera que aparezca a bajas/medias latitudes, pero sin embargo, se ha detectado en los datos en el estudio llevado a cabo para esta Tesis. Las corrientes magnetosféricas involucradas en los registros de campo magnético a altas latitudes son diferentes de las involucradas a bajas/medias latitudes. Los indicadores geomagnéticos globales derivados de observatorios a baja/media latitud tienen el propósito de monitorizar el contenido de energía del anillo de corriente, mientras que los índices típicos de altas latitudes están relacionados con el electrojet auroral y las corrientes alineadas. Estas últimas causan perturbaciones geomagnéticas muy intensas y a su vez muy localizadas. El suceso de Carrington aparece en esta Tesis como perteneciente a este tipo especial de perturbaciones geomagnéticas locales, pero a baja/media latitud. Este descubrimiento conlleva serias implicaciones en la correcta evaluación de la vulnerabilidad de la tecnología afectada por la meteorología espacial. Con esta idea en mente se realiza un análisis basado en una perspectiva local de relación entre las perturbaciones geomagnécias a media latitud y las acciones llevadas a cabo en la red eléctrica española debidas al mal funcionamiento de estas. Los reusltados muestran que la red eléctrica española podía haberse visto afectada por su exposición a la actividad geomagnética local. Esto refuerza el papel de las perturbaciones geomagnécias locales y deriva en el desarrollo de un nuevo índice geomagnético local capaz de proporcionar datos de alta resolución de las perturbaciones geomagnécias a media latitud en tiempo real. El principal reto en el diseño del método de cálculo implicado en el índice ha sido el involucrado en los procesos dinámicos que derivan de las corrientes ionosféricas a la latitud magnética de España. La necesidad de extraer información sobre la perturbación geomagnética para el análisis de sucesos geomagnéticos históricos, así como en el análisis de las causas geomagnéticas de las alteraciones en la red electríca, han sido clave para el desarrollo del procedimiento final del que se extrae el índice. Medidas recientes de corrientes inducidas en la red eléctrica de España durante perturbaciones geomagnéticas han demostrado que existe una correlación entre estos datos y el índice geomagnético local aquí desarrollado. Este resultado valida la técnica empleada para derivar el índice y da valor añadido a los resultados de esta Tesis desde el punto de vista tecnológico