home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Shareware Overload / ShartewareOverload.cdr / database / bcast100.zip / USTR2.DOC < prev   
Text File  |  1991-11-18  |  64KB  |  1,321 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.                   UNDERSTANDING SOLAR TERRESTRIAL REPORTS
  11.                      PART II - INTERPRETING THE REPORTS
  12.                                 REVISION 1.2
  13.  
  14.  
  15.  
  16.                                   _A_B_S_T_R_A_C_T
  17.  
  18.               Part I of this document discussed the morphology of
  19.          solar and geophysical phenomena.  With this background now
  20.          in hand, a discussion of the solar terrestrial reports
  21.          themselves can begin.  The purpose of this document is to
  22.          explain the meaning of the various sections of the Solar
  23.          Terrestrial Forecast and Review which are posted over the
  24.          networks on a weekly basis.  In addition, the purpose and
  25.          application of the other reports, alerts and warnings will
  26.          be discussed.  After having digested the material in parts
  27.          I and II of this document, the interested reader should
  28.          have enough background and knowledge to begin actively
  29.          applying the information in the reports.  The reader is
  30.          encouraged to digest part I of this document first (Part I
  31.          - Morphological Analysis of Phenomena).  It may be
  32.          obtained upon request from "oler@hg.uleth.ca".
  33.  
  34.  
  35.  
  36.    July 14, 1991
  37.  
  38.  
  39.  
  40.  
  41.  
  42.  
  43.  
  44.  
  45.  
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.  
  70.  
  71.  
  72.  
  73.  
  74.  
  75.  
  76.                   UNDERSTANDING SOLAR TERRESTRIAL REPORTS
  77.                      PART II - INTERPRETING THE REPORTS
  78.                                 REVISION 1.2
  79.  
  80.  
  81.  
  82.    _1.  _I_n_t_r_o_d_u_c_t_i_o_n
  83.  
  84.         The solar terrestrial reports posted over the networks  presently
  85.    consist  of  several  reports, alerts and warnings.  The Solar Terres-
  86.    trial Forecast and Review is the only regular weekly publication.   It
  87.    contains  a  summary  of  conditions which occurred over the preceding
  88.    week and includes forecasts for the next 10 to 20 days.   This  report
  89.    is  the  one  which will be concentrated on most heavily in part II of
  90.    this document.  It contains most of the  data,  forecasts  and  charts
  91.    required and used in practical applications.
  92.  
  93.         The Major Solar Flare Warning is a brief message which is  posted
  94.    over  the  nets when a major flare (or flares) may be possible.  These
  95.    messages are only sent when regions on the solar surface  are  complex
  96.    and   threatening   enough  to  produce  potentially  major  energetic
  97.    activity.  They are therefore only intended to  alert  people  to  the
  98.    increased potential for major flare activity.
  99.  
  100.         A Major Flare Alert is posted whenever a  major  energetic  flare
  101.    erupts on the sun (of class M5.0 or greater).  Such an alert include a
  102.    description of the event and any  outstanding  accompanying  phenomena
  103.    (ex.  sweep frequency events, abnormally high radio bursts, etc.).  If
  104.    the flare could have a terrestrial impact,  an  impact  assessment  is
  105.    given within the body of the alert message.
  106.  
  107.         The Major Geomagnetic Storm Alert is posted whenever  geomagnetic
  108.    conditions reach storm levels over middle latitudes.  These alerts are
  109.    not posted when storm conditions may exist for high latitudes, because
  110.    high  latitudes  experience a significantly greater number of magnetic
  111.    storms than do the lower latitudes and fewer  numbers  of  people  are
  112.    affected  by  the  high  latitude  storm  periods than middle latitude
  113.    storms.
  114.  
  115.         We begin our discussion of the solar terrestrial reports with  an
  116.    analysis  of  the solar terrestrial review section of the reports.  We
  117.    will attempt to cover the language used and discuss the format of this
  118.    section  of the reports.  Following this, we will continue with a dis-
  119.    cussion of the Monthly Solar Terrestrial Review followed by a  discus-
  120.    sion  of  the  Geomagnetic Storm Alerts.  The Major Solar Flare alerts
  121.    and warnings should be more easily understood after this document  has
  122.    been digested.
  123.  
  124.         The interested reader may need to re-read parts I and II of  this
  125.    document  before aquiring a clearer understanding of these reports and
  126.    their applications.  A great deal  of  material  is  covered  in  this
  127.  
  128.  
  129.  
  130.                                July 14, 1991
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.                                    - 2 -
  137.  
  138.  
  139.    document  and  may  not  be  fully  understood the first time through.
  140.    Application of these reports to the various inter-related  fields  may
  141.    require practice and persistence in order to understand the impacts of
  142.    certain events on specific terrestrial systems (such as radio communi-
  143.    cations).  The interested reader is encouraged to do personal research
  144.    on the subjects of solar activity, ionospheric properties, radio  pro-
  145.    pagation  and geophysical activity.  Research in these areas will sig-
  146.    nificantly enhance ones understanding and  ability  to  interpret  and
  147.    apply  the information contained in the publicized reports, alerts and
  148.    warnings.
  149.  
  150.  
  151.  
  152.    _2.  _T_h_e _S_o_l_a_r _T_e_r_r_e_s_t_r_i_a_l _F_o_r_e_c_a_s_t _a_n_d _R_e_v_i_e_w
  153.  
  154.         This report is  the  primary  report  of  solar  and  geophysical
  155.    activity.   It  includes  enough  information and data to be of use to
  156.    many people involved in radio communications, solar physics  and  geo-
  157.    physics.   It  is  issued once a week and contains summaries and fore-
  158.    casts for the next 10 to 20 days.
  159.  
  160.         The report itself is compiled from raw data obtained from several
  161.    sources.   One  of the major sources is the Space Environment Services
  162.    Center (SESC), which serves as a major global  data-collection  center
  163.    for space-related environmental data.  The SESC is responsible for the
  164.    solar terrestrial information which is posted on  radio  stations  WWV
  165.    and WWVH at 18 minutes past each hour.
  166.  
  167.         The data obtained from the various sources are all collected  and
  168.    analyzed  by  before  being compiled into the reports which are publi-
  169.    cally posted.  Computer models, coronal maps  and  recurrent  patterns
  170.    are  all examined and analyzed.  The results are incorporated into the
  171.    various forecasts in the reports.  The actual prediction  methods  are
  172.    beyond the scope of this paper.
  173.  
  174.         In this section, we will begin a systematic analysis of the vari-
  175.    ous  sections  of  the Solar Terrestrial Forecast and Review.  Some of
  176.    the terms contained herein may not  be  clearly  defined.   For  those
  177.    terms  which  are unclear, the interested reader is encouraged to con-
  178.    sult the "Glossary of Solar Terrestrial Terms", available upon request
  179.    from "oler@hg.uleth.ca".
  180.  
  181.    _2._1.  _S_u_m_m_a_r_y _o_f _S_o_l_a_r _T_e_r_r_e_s_t_r_i_a_l _A_c_t_i_v_i_t_y
  182.  
  183.         This section of the report summarizes the highlights of solar and
  184.    geomagnetic activity which took place over the preceeding week.  Solar
  185.    activity is given first, followed by  a  summary  of  geomagnetic  and
  186.    auroral  activity.  Following this, a summary of the HF and VHF propa-
  187.    gation conditions for the preceeding week are given.  Any particularly
  188.    severe  solar  or terrestrial activity will be given special treatment
  189.    in this section.
  190.  
  191.         Basically, the summary of solar activity includes a discussion of
  192.    those  regions  on the sun which exhibited abnormal signs of activity.
  193.  
  194.  
  195.  
  196.                                July 14, 1991
  197.  
  198.  
  199.  
  200.  
  201.  
  202.                                    - 3 -
  203.  
  204.  
  205.    This may include a description of major solar flares, noteworthy fila-
  206.    ment  disappearances,  or  unusually large coronal holes.  It may also
  207.    include a description of various unusual or impressive forms of  limb-
  208.    activity  such  as  prominences,  plage  or  faculae activity, or limb
  209.    surges or flares.
  210.  
  211.         In all of  the  solar  summaries,  references  will  be  made  to
  212.    specific  regions  postfixed  with specific numbers (ie. Region 6354).
  213.    These "region numbers"  are  simply  sequential  numbers  assigned  to
  214.    active  regions  as  they  appear or are identified.  The numbering of
  215.    these regions was started by the  SESC  many  years  ago.   The  first
  216.    region  to  be assigned was given a region number of 1.  Consecutively
  217.    identified regions were given numbers of 2, 3, 4 and so on.  Each  new
  218.    region is given the next consecutive region number.
  219.  
  220.         In order for a region to be assigned a  region  number,  it  must
  221.    qualify  according to one of the following criteria: (1) If the region
  222.    has a sunspot group which has a first-postion  type-classification  of
  223.    C,  D,  E, F or H, it will be given a region number (see the "Glossary
  224.    of Solar Terrestrial Terms for a description of the sunspot  classifi-
  225.    cation  scheme).   (2)  If two or more reports confirm the presence of
  226.    class A or B spots (again, see the above-referenced document), it will
  227.    be  given  a region number.  (3) If the region produces a solar flare,
  228.    it will be given a region number.  (4) If the region  is  "bright"  in
  229.    H-alpha light and exceeds 5 heliographic degrees in either latitude or
  230.    longitude, it will be given a region number.  These four criteria  are
  231.    used  in  determining  what areas are assigned solar region numbers by
  232.    the SESC and which areas are not.
  233.  
  234.         The vast majority of solar summaries include statements regarding
  235.    the  intensity  (or  class)  of  specific  flare  events.   Flares are
  236.    categorized using two types  of  classifications.   The  first  method
  237.    categorizes  a  flare  with  regards  to  its  output  energy at X-ray
  238.    wavelengths  measured  by  orbiting  satellites.   The  second  method
  239.    categorizes  flares  according to their size and brightness at optical
  240.    wavelengths (observed  using  monochromatic  H-alpha  light  filters).
  241.    Both  of these flare classifications are described fully in the "Glos-
  242.    sary of Solar Terrestrial Terms."  Refer to it for more information.
  243.  
  244.         The positions of all solar regions and events are given according
  245.    to  the  format:  AxxByy, where xx represents a latitude (in degrees),
  246.    "A" represents either the "N" (North) or "S" (South) solar hemisphere,
  247.    "yy"  represents  the solar longitude given in degrees east or west of
  248.    the central solar meridian, and "B" represents either  "E"  (East)  or
  249.    "W" (West) of this central meridian (ex. N26E72).  The exact center of
  250.    the visible sun represents the origin where the longitude is  measured
  251.    from.   The extreme limbs of the solar disk represent longitudes of 90
  252.    degrees (either East or West, depending on which limb  you  look  at),
  253.    while  the  extreme  poles  of  the  sun represent 90 degrees latitude
  254.    (either North  or  South,  again  depending  on  which  hemisphere  is
  255.    observed).
  256.  
  257.         It should be noted  that  the  orbit  of  the  earth  carries  us
  258.    slightly  above  and  below  the  suns rotational equator.  During six
  259.  
  260.  
  261.  
  262.                                July 14, 1991
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.                                    - 4 -
  269.  
  270.  
  271.    months of the year, we are above the northern  portion  of  the  solar
  272.    equator,  while during the next six months, we fall below the southern
  273.    portion of the solar equator.  Near the  equinoctial  periods  (spring
  274.    and  fall), our orbit places us at our maximum distance above or below
  275.    the solar equator.  If, at these times of the  year,  the  earth  were
  276.    moved in a straight line toward the center of the sun, the earth would
  277.    make contact with the suns surface at a latitude of about 7.3  degrees
  278.    with  respect  to  the  solar  equator.  Although these periods do not
  279.    exactly coincide with the each equinox (ie. maximum  southerly  extent
  280.    is  achieved on 07 March, while maximum northerly extent is reached on
  281.    09 September), they do coincide within a month of the equinox.
  282.  
  283.         These latitudinal changes are important, since it alters the  way
  284.    we  must  observe  the sun.  During the equinox periods, the center of
  285.    the sun as we see it is actually about 7 degrees to the north or south
  286.    of the actual solar equator.  If this were not taken into account, the
  287.    measured positions of sunspots and other  surface  features  would  be
  288.    grossly in error.
  289.  
  290.         The important point to remember when studying  the  positions  of
  291.    sunspot groups is that the coordinates given represent the position of
  292.    the sunspots relative to the rotation axis of the sun as  viewed  from
  293.    earth.   For  example, a sunspot group located at a position of N21E62
  294.    represents a position 21 degrees north of the solar  equator,  and  62
  295.    degrees  east  of  the solar central meridian (or 28 degrees away from
  296.    the eastern limb [ 90 - 62 = 28 ]).
  297.  
  298.         Since the sun rotates from east to west, all sunspot  groups  and
  299.    other  observed  features rotate in the same direction.  More specifi-
  300.    cally, the sunspots rotate at an average speed of about 13 degrees per
  301.    day.   So  the  sunspot  group  located  at N21E62 would be located at
  302.    N21E49 the following day, and N21E36 the day  after  that.   They  may
  303.    also occasionally drift in latitude, although the drift in latitude is
  304.    negligable most of the time.
  305.  
  306.         Following the solar summary,  the  summary  for  geophysical  and
  307.    auroral  activity  is  presented.   These  summaries  should be mostly
  308.    self-explanatory with the exception of possible notes  regarding  mag-
  309.    netic fluctuations.
  310.  
  311.         In summaries of particularly intense  magnetic  activity,  state-
  312.    ments  may be made regarding the maximum intensity of some of the mag-
  313.    netic fluctuations observed during the period being  reviewed.   These
  314.    summaries  will  generally  involve  the terms _n_a_n_o_t_e_s_l_a and/or _g_a_m_m_a,
  315.    which are synonymous.  The  intensity  of  magnetic  fluctuations  are
  316.    latitude-dependent.    Higher   latitudes  naturally  experience  more
  317.    intense magnetic fluctuations than  the  lower  latitudes.   Southerly
  318.    middle   latitude   regions  consider  magnetic  fluctuations  of  500
  319.    nanotesla (_n_T) to be very severe, while high  latitudes  may  consider
  320.    fluctuations  of  2500  nT  to  be  very severe.  The magnetic A and K
  321.    indices have been developed to aid in equating the intensity  of  mag-
  322.    netic fluctuations over wide latitudes.  For example, a magnetic fluc-
  323.    tuation at Anchorage Alaska  may  be  considered  to  be  as  "equally
  324.    intense"  as a similar fluctuation in California if the A or K-indices
  325.  
  326.  
  327.  
  328.                                July 14, 1991
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.                                    - 5 -
  335.  
  336.  
  337.    for both locations are equal, even though the actual magnitude of  the
  338.    fluctuations at Anchorage are much higher than the corresponding fluc-
  339.    tuations in California.  A K-index of 4  at  Yellowknife  in  northern
  340.    Canada  may correspond to a magnetic fluctuation of 160 nT, while a K-
  341.    index value of 4 at Boulder Colorado may correspond to an actual  mag-
  342.    netic  fluctuation of only 50 nT.  Both fluctuations may be considered
  343.    _e_q_u_a_l_l_y _s_e_v_e_r_e based on how often fluctuations of that  magnitude  are
  344.    usually  encountered  for  that  latitude.   Yellowknife may encounter
  345.    fluctuations of 50 nT  on  a  daily  basis  whereas  Boulder  may  not
  346.    encounter  magnetic  fluctuations  of that magnitude for weeks.  Hence
  347.    the need for indices which can equalize the latitudinal dependencies.
  348.  
  349.         Notes of auroral activity in the review section of the report are
  350.    generally  limited  to  descriptions  as  described in the Glossary of
  351.    Solar Terrestrial Terms.  However, for extraordinary  events  such  as
  352.    occur  during  auroral  storms, a more detailed examination of auroral
  353.    activity may be given.  Such descriptions may include  auroral  types,
  354.    color  fluctuations, pulsations or movement patterns of auroral forms.
  355.    All of these descriptions are  contained  in  the  Glossary  mentioned
  356.    above and part I of this document.
  357.  
  358.         Notes regarding HF and VHF propagation are  usually  confined  to
  359.    brief  accounts  of  overall  global conditions.  These conditions are
  360.    generally rated as either above normal, normal, below normal  or  very
  361.    poor.   Above  normal  propagation  indicates strong signals which are
  362.    abnormally stable.  Above normal propagation is most often  associated
  363.    with good to very good DX potentials.  Normal propagation denotes nor-
  364.    mal conditions after considering the season and  the  position  within
  365.    the sunspot cycle.  It is compared with the average conditions experi-
  366.    enced over previous seasons and solar cycles.  Below  normal  propaga-
  367.    tion  is usually associated with increased geomagnetic activity and is
  368.    more consistent with signals of lower  quality,  less  stability,  and
  369.    weaker  strengths.   Chances  for  DX drop noticably during periods of
  370.    below normal propagation, except for the VHF bands where  an  increase
  371.    in DX may actually occur.  Very poor propagation is most often associ-
  372.    ated with magnetic storms or PCA events where signal absorption,  fad-
  373.    ing  and instability dramatically affect the quality of signals.  Dur-
  374.    ing intense storms, localized _b_l_a_c_k_o_u_t  conditions  may  occur.   This
  375.    term  may be used in these instances to denote exceedingly high signal
  376.    absorption levels.  Again, the exception  is  VHF  frequencies,  where
  377.    long-distance  communications often improves during periods of high HF
  378.    absorption or blackout periods.  However, the quality of the VHF  sig-
  379.    nals may be quite poor despite the enhanced communication range.
  380.  
  381.    _2._2.  _S_h_o_r_t _T_e_r_m _S_o_l_a_r _T_e_r_r_e_s_t_r_i_a_l _F_o_r_e_c_a_s_t
  382.  
  383.         This section of the report follows the same  basic  structure  as
  384.    the  review described in the last section, except that predictions are
  385.    given instead of reviews.  The predictions are  made  using  the  same
  386.    methods  described  in the preceding sections, but are translated from
  387.    tables and charts into sentence form.
  388.  
  389.         This short-term prediction section is intended to point  out  the
  390.    highlights which can be expected over the coming week.  Overall global
  391.  
  392.  
  393.  
  394.                                July 14, 1991
  395.  
  396.  
  397.  
  398.  
  399.  
  400.                                    - 6 -
  401.  
  402.  
  403.    conditions are given in this section of the  report.   Therefore,  the
  404.    person  interested  in radio communications or auroral activity should
  405.    keep in mind the nature of this section.  It is not intended  to  list
  406.    the  possible localized phenomena which might occur.  Just the general
  407.    overall global conditions are stated.
  408.  
  409.         The short term forecasts should be used as a guide only.  The art
  410.    of  predicting  geomagnetic  storms and major flares is by no means an
  411.    easy  process.   There  are  many  variables  which  are  unknown  and
  412.    processes  which  are not fully understood yet.  Although we have made
  413.    great advancements in the fields of solar physics and  geophysics,  we
  414.    have  a  long  way  to  go  in the area of predictions.  The forecasts
  415.    presented in these reports may therefore be in error at  times.   They
  416.    are,  however,  based  on  the most current models and the most recent
  417.    data.
  418.  
  419.    _2._3.  _S_o_l_a_r _R_e_g_i_o_n _S_u_m_m_a_r_y
  420.  
  421.         The summary of solar regions is the section of the  report  which
  422.    is  in  tabular  form  and includes the region numbers, sunspot sizes,
  423.    sunspot classes, angular extents, magnetic configuration,  etc.   This
  424.    section  is of great value to those who are tracking sunspot groups or
  425.    watching for signs of growth or increased magnetic  complexity  and/or
  426.    flaring.
  427.  
  428.         Although each of the aspects of this table are described  in  the
  429.    Glossary  of Solar Terrestrial Terms, we will elaborate on some of the
  430.    more vague terms of in this section.
  431.  
  432.         Each solar region is given a number and its position on the solar
  433.    disk  is  measured  (as  was  described  above).   This identifies and
  434.    defines the exact position of a solar region on the  sun.   The  posi-
  435.    tional  description  (ie. the latitude/longitude description) is rela-
  436.    tive to the hemisphere of the sun which is  in  view.   That  is,  the
  437.    longitude  of  a solar region is relative to the center of rotation as
  438.    seen from the earth.  This places the 00  degree  longitude  (ie.  the
  439.    central  meridian)  continuously  at  the center of the sun (in a line
  440.    stretching from the north solar pole through the center of the disk as
  441.    observed  from  the earth, to the south solar pole).  All of the solar
  442.    regions rotate while the longitudinal lines remain  stationary.   This
  443.    method  of  marking  positions of sunspots and other phenomena is very
  444.    adequate, but fails to describe the position of sunspots  on  a  solar
  445.    global  basis  with  respect to a fixed 360 degree longitudinal system
  446.    (as is employed for the Earth).
  447.  
  448.         In order to solve this problem, a system was developed  to  begin
  449.    mapping  active  regions  on  a  fixed  solar geographical basis.  The
  450.    actual longitudinal position of sunspots are therefore recorded in two
  451.    different  ways.   The first way (described in the preceding sections)
  452.    enables us to determine how far away a solar region is from  the  cen-
  453.    tral  meridian.   It  effectively  separates the observable solar disk
  454.    into an east and a west hemisphere with the dividing  line  coinciding
  455.    with  the  central  solar meridian.  The second method is analagous to
  456.    the way we have mapped  the  Earth,  with  fixed  lines  of  longitude
  457.  
  458.  
  459.  
  460.                                July 14, 1991
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.                                    - 7 -
  467.  
  468.  
  469.    dividing up the entire sphere.
  470.  
  471.         The  figures  in  the  region  summary  under  the  heading  "_L_O"
  472.    represent this second mapping method.  This second method is useful in
  473.    determining the movement of a sunspot region compared to the  flow  of
  474.    gases  around  the  sunspot  region.   Sometimes,  sunspots  will move
  475.    slightly slower than the gases around the spot, which  will  gradually
  476.    cause  the longitudinal location of the sunspot to change.  Sometimes,
  477.    they move faster than the gases normally do at that location.   So  by
  478.    observing  these longitudinal values, you can determine whether a sun-
  479.    spot is moving faster or slower than usual.
  480.  
  481.         This method of referencing sunspots is also useful in identifying
  482.    regions  of  the sun which are abnormally active.  During the years of
  483.    maximum solar activity, the sun often  exhibits  longitudinal  regions
  484.    which  are  more  active  than other longitudes.  During solar maximum
  485.    years, there are often two areas of  abnormal  activity  separated  by
  486.    about  180 degrees.  By observing the positions of sunspots using this
  487.    method of mapping, the active  solar  longitudes  can  be  discovered.
  488.    This is valuable for those who want to forecast solar activity.  Like-
  489.    wise, some solar longitudes are often regions of enhanced  corpuscular
  490.    emissions  (ie.  regions  where matter is ejected from the sun), which
  491.    can  significantly  affect  radio   communications   and   geomagnetic
  492.    activity.   Plotting the positions of these active longitudes can also
  493.    be of tremendous aid in predicting  recurrent  storms  or  periods  of
  494.    increased geophysical activity.
  495.  
  496.         The column in the table labelled "_Z" represents an optical  clas-
  497.    sification  scheme  for  sunspots  and sunspot groups.  The details of
  498.    this classification method are given in the Glossary of Solar  Terres-
  499.    trial  Terms.  The interested reader is directed to consult this docu-
  500.    ment for more information.  It categorizes the optical shape and  com-
  501.    plexity of sunspot groups.
  502.  
  503.         The column labelled "_L_L" represents the  angular  extent  of  the
  504.    sunspot  group.   Angular extent is given in solar degrees.  Comparing
  505.    this value with the number of spots within the region (denoted by  the
  506.    "_N_N"  column  of the table) yields the density of the group.  The den-
  507.    sity is important because it is an indirect measure of  the  gradients
  508.    of  magnetic  fields  within  the region.  High gradients produce more
  509.    frequent and more severe solar flares, while weak gradients  are  usu-
  510.    ally  associated  with  less-compact  spot  groups  which produce less
  511.    severe and less frequent flares.
  512.  
  513.         The "_M_A_G _T_Y_P_E" or magnetic-type of sunspot groups as noted in the
  514.    last  column  of  the table can also be used to determine the magnetic
  515.    complexity and magnetic gradients within active regions.  Consult  the
  516.    Glossary mentioned above for more information regarding these classif-
  517.    ications.
  518.  
  519.         In addition to details on spot groups, this region of the  report
  520.    also  enumerates  those  areas which are _n_o_t associated with sunspots,
  521.    but contain areas of  enhanced  H-alpha  plages.   These  regions  are
  522.    assigned  region  numbers  according  to the rules noted above.  These
  523.  
  524.  
  525.  
  526.                                July 14, 1991
  527.  
  528.  
  529.  
  530.  
  531.  
  532.                                    - 8 -
  533.  
  534.  
  535.    regions are often the sites for sunspot formation.  They may  also  be
  536.    associated with old regions which are decaying.
  537.  
  538.    _2._4.  _G_e_o_m_a_g_n_e_t_i_c _A_c_t_i_v_i_t_y _S_u_m_m_a_r_y
  539.  
  540.         Following the solar  region  summary,  a  graphical  analysis  of
  541.    recent geomagnetic activity is presented.  This graphical table charts
  542.    planetary geomagnetic activity as it is  recorded  for  many  magnetic
  543.    observatories  around  the world. It includes recent data for the last
  544.    96 hours up to the time the report was compiled.  The use of planetary
  545.    geomagnetic  activity  gives a good indication of global activity from
  546.    the high latitudes to the low latitudes.
  547.  
  548.         This chart has been constructed from each of the 3-hourly K-index
  549.    values  reported  by  all of the participating magnetic observatories.
  550.    Each graph line, therefore, represents a 3-hour period of  time.   The
  551.    time  on  this  graph  is in Universal Time (relative from Greenwhich,
  552.    England).  Therefore, the first graph line of  this  chart  represents
  553.    the  activity  occurring  from 00 UT to 03 UT (actually, from 00 UT to
  554.    02:59:59 UT).  The second line represents activity occurring  from  03
  555.    UT to 06 UT, and so on.
  556.  
  557.         The left-hand side of the chart relates the levels of geomagnetic
  558.    activity  to the approximate corresponding severity of activity.  This
  559.    activity is defined from "Very Quiet"  levels,  which  corresponds  to
  560.    magnetic  K-indices  of  zero,  to  "Extremely  Severe"  levels  which
  561.    corresponds to magnetic K-indices of about nine.
  562.  
  563.         The right-hand side of this chart serves as a _v_e_r_y _r_o_u_g_h _g_u_i_d_e to
  564.    the potential severity of magnetic-induction that _m_i_g_h_t be experienced
  565.    during corresponding levels of magnetic activity.  By "magnetic induc-
  566.    tion,"  we  mean  the  severity  of magnetic fluctuations necessary to
  567.    begin influencing ground-based systems such  as  electrical  powerline
  568.    systems, telecommunications systems, pipeline networks, etc.  This end
  569.    of the chart is not intended to be a  definitive  classification,  but
  570.    rather  is  only  meant  to serve as a _p_o_t_e_n_t_i_a_l indicator to possible
  571.    magnetic-induction.  There are a great many  variables  that  must  be
  572.    taken  into  account before magnetic fluctuations can be qualitatively
  573.    classified as capable of inducing  electrical  currents  into  ground-
  574.    based  systems.   These  variables  are  not considered in this chart.
  575.    Only the general level of magnetic fluctuations are considered and are
  576.    related  to possible magnetic induction.  Such localized parameters as
  577.    air-earth conductivity, ionospheric current system parameters, electr-
  578.    ical  field configuration, ground resistivity, and ground-based system
  579.    network configurations must be considered (among other things)  before
  580.    true  hazards  regarding magnetic induction can be determined.  There-
  581.    fore, this area of the chart should be  used  only  as  a  very  rough
  582.    guide.   Nothing  more and nothing less.  It should be noted, however,
  583.    that magnetic fluctuations rated as K-indices greater than 6 generally
  584.    become  capable  of  wide-spread  electrical current induction. Storms
  585.    with  fluctuations  this  high  are  usually  capable  of  influencing
  586.    ground-based systems over wide areas.
  587.  
  588.         The geomagnetic activity graphed in  this  chart  represents  the
  589.  
  590.  
  591.  
  592.                                July 14, 1991
  593.  
  594.  
  595.  
  596.  
  597.  
  598.                                    - 9 -
  599.  
  600.  
  601.    _p_e_a_k  global magnetic activity observed during the respective periods.
  602.    It does _n_o_t represent average magnetic activity.  This is important to
  603.    realize.   These  K-index  values  are not the same values reported on
  604.    radio stations WWV and WWVH.  The values reported  by  these  stations
  605.    represent the magnetic activity occurring at Boulder, Colorado.  Since
  606.    this chart is derived from measurements of geomagnetic activity around
  607.    the  world  (not  at  one specific location), the planetary values are
  608.    more valuable and applicable on a global scale.
  609.  
  610.    _2._5.  _1_0-_D_a_y _G_e_o_m_a_g_n_e_t_i_c _A_c_t_i_v_i_t_y _F_o_r_e_c_a_s_t
  611.  
  612.         This chart graphs the expected levels  of  planetary  geomagnetic
  613.    activity  over  a  10-day period.  Each day is separated into three 8-
  614.    hour segments.  Each line of the chart therefore represents one  eight
  615.    hour interval of time.  This chart graphs expected conditions relative
  616.    to _U_n_i_v_e_r_s_a_l _T_i_m_e.  That is, the first line after each  date  dividing
  617.    line  represents  expected conditions between 00 UT and 08 UT for that
  618.    day.  The middle graph line represents conditions expected between  08
  619.    UT  and  16  UT.   The  last  graph  line  for  each  day in the chart
  620.    represents the magnetic activity that is expected from 16 UT to 24 UT.
  621.    This chart should be more easily interpreted than the previous geomag-
  622.    netic activity summary chart.  It is certainly more valuable.
  623.  
  624.         The predictions are based primarily  on  data  regarding  coronal
  625.    holes,  potential  recurrent  activity,  diurnal  trends and potential
  626.    solar activity influences.  The transient solar component  (ex.  major
  627.    flares)  are not included as part of this prediction, since flaring is
  628.    extremely unpredictable and forecasts of potential  major  flaring  in
  629.    excess of a day or two is very unreliable.
  630.  
  631.    _2._6.  _G_r_a_p_h_i_c_a_l _A_n_a_l_y_s_i_s _o_f _S_o_l_a_r _A_c_t_i_v_i_t_y
  632.  
  633.         The graphical chart summarizing solar activity is  produced  each
  634.    week for a 60-day period.  This period covers two complete solar rota-
  635.    tions and is sufficient to show the cyclic behavior of solar  activity
  636.    from one cycle to another.
  637.  
  638.         The solar flux (the intensity of solar radio  noise  observed  at
  639.    10.7  cm  wavelengths)  is  plotted  in this graphical analysis.   The
  640.    solar flux represents the slowly varying component  of  the  sun  (see
  641.    part  I)  and  is strongly correlated with the number and intensity of
  642.    sunspot groups on the solar surface.  The higher the  number  of  sun-
  643.    spots  visible,  the  higher  the  solar  flux.  As sunspots disappear
  644.    behind the western solar limb, the solar flux decreases.  The 10.7  cm
  645.    solar radio flux is therefore a good indicator of the overall state of
  646.    the observed solar environment.
  647.  
  648.         Under normal conditions, the plot lines for the  solar  flux  are
  649.    plotted  using  asterisks  (*).   However,  on  days when major flares
  650.    erupt, these plot lines are changed from  asterisks  to  "F"'s.   This
  651.    enables readers to determine the period during the rotational cycle of
  652.    the sun when major  flares  occurred.   In  most  cases,  it  will  be
  653.    observed that most of the major flare activity occurs during the rota-
  654.    tional peak of each cycle.  There are, however, exceptions to this, as
  655.  
  656.  
  657.  
  658.                                July 14, 1991
  659.  
  660.  
  661.  
  662.  
  663.  
  664.                                    - 10 -
  665.  
  666.  
  667.    will occasionally be noted.
  668.  
  669.         Plot lines are only changed from  asterisks  to  F's  when  major
  670.    flares erupt which meet or exceed an X-ray intensity of class M5.0.  A
  671.    flare of class M4.9 may be a fairly major event, but is not considered
  672.    a  major  class  flare  since it never reached M5.0 class intensities.
  673.    Most flares, however, are either above or notably  below  this  limit.
  674.    There  are  many  more  flares  of class M3.0 intensity than there are
  675.    flares of class M4.0 intensity.  Most  major  flares,  therefore,  are
  676.    observed  to  occur  above  this  M5.0 transition level.  Very few are
  677.    borderline cases.
  678.  
  679.    _2._7.  _2_0-_D_a_y _S_o_l_a_r _A_c_t_i_v_i_t_y _F_o_r_e_c_a_s_t
  680.  
  681.         The 20-day solar activity forecast chart is constructed based  on
  682.    the  activity  which  was  observed  over previous solar rotations, in
  683.    addition to the status of the regions which are currently  visible  on
  684.    the  sun.   The  intensity, size and number of sunspots in each region
  685.    are all analyzed (among other things) before this prediction chart  is
  686.    produced.
  687.  
  688.         The plot lines of this chart  represent  the  solar  flux  levels
  689.    which  are  expected  to occur throughout the 20-day period covered by
  690.    the chart.  The actual flux values will  frequently  differ  from  the
  691.    actual  flux  values  observed, since predicting the activity of solar
  692.    regions is still very difficult to do beyond approximately  one  week.
  693.    Regions  behind  the  sun  may be developing which could significantly
  694.    alter the shape of the prediction charts.   These  regions  cannot  be
  695.    seen  or  detected  in any way until they approach the eastern limb of
  696.    the sun.  Hence, these solar activity predictions should be used  only
  697.    as  a  guide.   The  predictions are generally good at forecasting the
  698.    times when the solar flux will peak or  reach  its  minimum  during  a
  699.    rotational  cycle,  and  this  can  be  of  tremendous value to people
  700.    interested in the level of ionospheric  ionization  which  is  propor-
  701.    tional to the solar flux.
  702.  
  703.         Flares are not included in this  prediction  of  solar  activity.
  704.    Flares  are  extremely  difficult  to predict, even in the short-term.
  705.    Our knowledge of flares has grown rapidly since the early part of this
  706.    century.   However,  our knowledge is still not sufficient to reliably
  707.    predict the occurrence of major  flares  over  periods  in  excess  of
  708.    several  days.  Therefore,  this  graphical solar activity forecast is
  709.    limited to a treatment of the solar flux _o_n_l_y.  As far as  flares  go,
  710.    an  increasing  solar  flux  generally  increases  the  risk for major
  711.    flares.  The higher the solar flux values, the greater  the  risk  for
  712.    major  flares,  since the solar flux is directly related to the number
  713.    and intensity of active regions on the sun.
  714.  
  715.    _2._8.  _H_F _R_a_d_i_o _S_i_g_n_a_l _P_r_o_p_a_g_a_t_i_o_n _P_r_e_d_i_c_t_i_o_n_s
  716.  
  717.         This  section  of  the  Solar  Terrestrial  Forecast  and  Review
  718.    involves  the  propagation  of  high-frequency  (HF)  radio waves over
  719.    long-distances.  It is a forecast of the expected quality of HF  radio
  720.    signals travelling over long-distances.
  721.  
  722.  
  723.  
  724.                                July 14, 1991
  725.  
  726.  
  727.  
  728.  
  729.  
  730.                                    - 11 -
  731.  
  732.  
  733.         The quality of radio  signals  is  divided  into  several  areas.
  734.    Radio  signals  which  have  outstanding  strength  and stability over
  735.    long-distances are categorized as  _e_x_c_e_l_l_e_n_t.   These  conditions  are
  736.    rarely  observed  and  occur  more frequently over the lower latitudes
  737.    than the high latitudes.  Signals  which  are  abnormally  strong  and
  738.    stable  over  long-distances  are  classified as _v_e_r_y _g_o_o_d.  These are
  739.    above-normal conditions when considering the  time  of  year  and  the
  740.    state  of  the  solar cycle.  Signals which are normal for the current
  741.    season and state of the solar cycle are given a  _g_o_o_d  classification.
  742.    These  signals  are generally stable and relatively strong considering
  743.    the time of year, but may suffer  some  minor  fading  or  distortion.
  744.    Noise  may  also  be somewhat of a factor, but is generally tolerable.
  745.    When signals fall below the normal quality, they may be categorized as
  746.    _p_o_o_r.   Poor radio signals over long distances are those which experi-
  747.    ence moderate to strong fading or flutter, abnormally high  levels  of
  748.    absorption,  or  increased  levels of noise (or any combination of the
  749.    above).  Long-distance propagation is still usually possible in  these
  750.    cases,  but  suffer significantly increased levels of distortion which
  751.    may hamper attempts at long-distance voice contacts.  _V_e_r_y _p_o_o_r  radio
  752.    signal  propagation  occurs  when signals experience severe fading and
  753.    flutter, high levels of absorption, high levels of noise and high lev-
  754.    els  of  distortion  (or any combination of the above).  Long-distance
  755.    communication usually becomes very difficult during these periods  and
  756.    may  not be possible at all over some regions.  When radio signals are
  757.    unable to be propagated at all over long distances, or are  very  poor
  758.    over  short  to  moderate  distances,  communication is rated as being
  759.    _e_x_t_r_e_m_e_l_y _p_o_o_r.  This category will only  usually  be  encountered  at
  760.    higher latitudes and during periods of intense geomagnetic storming.
  761.  
  762.         In these forecasts, each day is composed of three  8-hour  inter-
  763.    vals.   These  forecasts  are  also correlated with _l_o_c_a_l _t_i_m_e, not UT
  764.    time as are the geomagnetic forecasts.  The first plot  line  of  each
  765.    day  represents  the  interval  between 00 (midnight) and 08 am, local
  766.    time.  The second plot line represents the period between 08 am and 04
  767.    pm (or 08:00 to 16:00) local time and so on.
  768.  
  769.         There is one _v_e_r_y _i_m_p_o_r_t_a_n_t note which should  be  understood  by
  770.    all  those  who  use  these  forecasts  as  guides.  The local time of
  771.    attempted communications is a very important factor  in  long-distance
  772.    communications  due  to the diurnal component.  This diurnal component
  773.    is _n_o_t considered in these forecasts, nor could it  be  easily  incor-
  774.    porated  into  these  charts.   The charts are intended to be _g_l_o_b_a_l_l_y
  775.    valid. Hence, the obvious diurnal enhancements which occur in  differ-
  776.    ing ways for different regions cannot be included in this global fore-
  777.    cast.  The  person  interested  in  radio  communications  is  already
  778.    expected  to  have  a knowledge of the diurnal enhancements for his or
  779.    her region.  These charts, therefore, are only  intended  to  aid  the
  780.    interested  communications operator in determining the potential times
  781.    when enhanced  radio  communications  may  be  possible.   It  is  not
  782.    intended  to  reflect the diurnal enhancements which occur, unless the
  783.    enhancements are significant.
  784.  
  785.         The forecasts are based  heavily  on  recurrent  geomagnetic  and
  786.    auroral activity, which are primary factors in determining the quality
  787.  
  788.  
  789.  
  790.                                July 14, 1991
  791.  
  792.  
  793.  
  794.  
  795.  
  796.                                    - 12 -
  797.  
  798.  
  799.    of radio signal propagation conditions.  The intensity  of  ionization
  800.    of the appropriate ionospheric layers are also examined when preparing
  801.    these charts.
  802.  
  803.         This section is separated into three charts for the high latitude
  804.    regions,  middle  latitudes  and  the  low  latitude  regions.  Global
  805.    separation of areas into  latitudinal  zones  is  required  since  the
  806.    characteristics  and  quality of radio propagation differ from zone to
  807.    zone.
  808.  
  809.         To make the best use of these charts, the  interested  reader  is
  810.    encouraged  to  follow this procedure.  Determine the path endpoint of
  811.    your signal.  That is, determine the  location  where  you  want  your
  812.    transmitted  signal to be received.  This is the _p_a_t_h _e_n_d_p_o_i_n_t or _d_e_s_-
  813.    _t_i_n_a_t_i_o_n.  Your transmitter location is the _s_t_a_r_t_p_o_i_n_t or _s_o_u_r_c_e.  Now
  814.    draw  a  great-circle  between the startpoint and the endpoint.  Next,
  815.    determine the most _n_o_r_t_h_e_r_l_y geographical coordinates  of  the  great-
  816.    circle  connecting  the startpoint and the endpoint (we will call this
  817.    point the _n_o_r_t_h_p_o_i_n_t) and note the _c_u_r_r_e_n_t _l_o_c_a_l time  at  the  north-
  818.    point.  After calculating this information, determine what latitudinal
  819.    zone the path northpoint lies in. Finally, consult the HF  propagation
  820.    prediction   charts   and  select  the  latitudinal  zone  chart  that
  821.    corresponds to the _l_a_t_i_t_u_d_e _o_f _t_h_e _p_a_t_h _n_o_r_t_h_p_o_i_n_t.  Using  the  local
  822.    time  at  the path northpoint, select the appropriate day in the chart
  823.    and examine the plot line which corresponds to that local time.   This
  824.    is  the propagation quality that can be expected for that path at that
  825.    time. Note, however, that you must also  consider  the  local  diurnal
  826.    signal  behavior  of  your  transmission, and the local diurnal signal
  827.    behavior at the path  endpoint  in  order  to  determine  the  diurnal
  828.    characteristics  that  should  be  expected.   This information is not
  829.    given in these charts, but should already be known by the radio opera-
  830.    tor  who is familiar with the diurnal conditions which occur at his or
  831.    her site.  In order to be most accurate, this diurnal  component  must
  832.    be considered together with the propagation predictions. Therefore, if
  833.    your transmission were conducted during a period of time when you know
  834.    both  the  startpoint  and  endpoint  signals  are  enhanced,  a truer
  835.    representation of the propagation quality may be obtained by examining
  836.    the  prediction  charts  (using  the  method above) and increasing the
  837.    quality of propagation up by _n_o _m_o_r_e than one level (ie.  from  "fair"
  838.    to "good").
  839.  
  840.         For example, suppose you wanted to  communicate  between  Florida
  841.    and  Great  Britain.  Florida is a low latitude zone and Great Britain
  842.    is a middle-latitude zone.  Next,  we  draw  a  great  circle  between
  843.    Florida  and  Great Britain.  If you have no numerical method of doing
  844.    this, you can approximate the great circle path by stretching a narrow
  845.    piece of paper on a globe of the world such that the ends of the piece
  846.    of paper intersect the path startpoint and endpoint (the paper  should
  847.    be  bent  so  that  one  of  its edges lays flat on the surface of the
  848.    globe).  The path that this paper makes on the globe  will  be  curved
  849.    and  represents  the  great-circle path between Florida and Great Bri-
  850.    tain.  By examining the great circle path, we are able to see that the
  851.    most  northerly geographical position on the path is at Great Britain.
  852.    Since Great Britain is a middle-latitude region, we consult the middle
  853.  
  854.  
  855.  
  856.                                July 14, 1991
  857.  
  858.  
  859.  
  860.  
  861.  
  862.                                    - 13 -
  863.  
  864.  
  865.    latitude  prediction chart.  If you transmitted to Great Britain at 11
  866.    am local time on Thursday, the time at the northpoint (which is  Great
  867.    Britain)  would  be 3 or 4 pm (depending on the season).  Since 3 or 4
  868.    pm translates to 15:00 or 16:00 in 24-hour  clock  format,  you  would
  869.    examine the middle plot line of the chart for Thursday. Note, however,
  870.    that the northpoint local time of 15:00 or 16:00 falls  close  to  the
  871.    boundary  between  the  middle  plot  line  and the last plot line for
  872.    Thursday.  Since this is the case, a more accurate  representation  of
  873.    conditions  may  be  obtained  by considering a mix of the middle plot
  874.    line with the last plot line (possibly averaging the two plot lines).
  875.  
  876.         An important consideration to note when attempting to  use  these
  877.    charts  is the time of sunrise and sunset between the startpoint, end-
  878.    point and northpoint.  Since dramatic changes in  ionospheric  charac-
  879.    teristics  occur  during these periods, any transmission which crosses
  880.    the sunrise or sunset boundaries on  its  way  to  the  endpoint  will
  881.    experience  correspondinly  dramatic  changes in behavior and quality.
  882.    These charts do not (and could not) account for  these  variations  in
  883.    signal quality.  The sunrise and sunset ionospheric anomalies are con-
  884.    sidered diurnal components in this discussion.
  885.  
  886.         In many cases, the great-circle path of  the  signal  may  travel
  887.    over  more  northerly latitudes than the startpoint and endpoint.  For
  888.    example, a transmission between central Canada and Great  Britain  may
  889.    result  in  a  great-circle path that passes through the high-latitude
  890.    regions before reaching Great Britain, even though both the startpoint
  891.    and  endpoint  are middle-latitude stations.  In these cases, the most
  892.    northerly position of the great-circle path should be used.
  893.  
  894.         If the signal path (or the two path endpoints) are near the boun-
  895.    daries  of two latitudinal zones, a mix of the propagation predictions
  896.    for the two latitudinal zones may be required to yield a more accurate
  897.    representation of propagation conditions.  For example, if a transmis-
  898.    sion were conducted between  Denver  and  Atlantic  City,  which  both
  899.    border  as  low  and middle latitude locations, both of the charts for
  900.    the low and middle latitude zones should  be  analyzed  and  mixed  in
  901.    order  to  determine  the conditions which might be expected over that
  902.    path.  Since the distances in this latter example are relatively small
  903.    (compared  to  the latter examples), the northpoint of the signal path
  904.    will not significantly affect propagation conditions.  This is why  we
  905.    only  examined  the  latitude  of  the  startpoint  and endpoint.  For
  906.    greater distances, the northpoint must be considered.
  907.  
  908.    _2._9.  _V_H_F _P_r_o_p_a_g_a_t_i_o_n _P_r_e_d_i_c_t_i_o_n _C_h_a_r_t_s
  909.  
  910.         The prediction of potential VHF DX is not as simple as it is  for
  911.    HF.  VHF signals have properties which are not usually affected by the
  912.    ionospheric layers.  In our context, "VHF" will  be  considered  those
  913.    frequencies  ranging  from  about  50 MHz to 300 MHz.  For information
  914.    regarding the major types of VHF propagation which are possible,  con-
  915.    sult part I of this document.
  916.  
  917.         A great deal of information can be extracted from the VHF predic-
  918.    tion  charts.   Information  pertaining  to  HF communications is also
  919.  
  920.  
  921.  
  922.                                July 14, 1991
  923.  
  924.  
  925.  
  926.  
  927.  
  928.                                    - 14 -
  929.  
  930.  
  931.    imbedded in these charts.  As was done for the HF  prediction  charts,
  932.    the  VHF  predictions are separated into three charts; one for each of
  933.    the major latitude zones.
  934.  
  935.         The upper part of the chart forecasts the  quality  of  potential
  936.    _d_i_s_t_a_n_t  _V_H_F  _s_i_g_n_a_l_s.   It  does  _n_o_t  depict  the quality of locally
  937.    transmitted VHF signals.  This is  an  important  point  to  remember.
  938.    Locally  transmitted  "line  of sight" signals can not be affected and
  939.    are not affected by geomagnetic activity, auroral activity,  or  SIDs.
  940.    Therefore,  only  the  distant  signals which can be affected by these
  941.    phenomena are considered in these charts.
  942.  
  943.         As was the case with the other propagation prediction charts, the
  944.    VHF  prediction charts are separated into groups of three 8-hour daily
  945.    intervals.  The reference of time used in these charts is _L_O_C_A_L  _t_i_m_e,
  946.    _n_o_t  UT  time.   That  is,  the first line of each day in these charts
  947.    represents the period between _l_o_c_a_l midnight and 8 am _l_o_c_a_l time.
  948.  
  949.         To use these charts, simply determine what time it is locally and
  950.    examine  the  appropriate  day  in the charts and the appropriate plot
  951.    line within that day.  The top portion of the prediction charts define
  952.    the  quality  of  VHF  signals  which can be expected over larger dis-
  953.    tances.  The bottom chart describes the  probability  of  experiencing
  954.    conditions  capable  of  supporting  VHF DX.  Both charts use the same
  955.    reference of time (local time).
  956.  
  957.         The  _S_I_D  _E_N_H_A_N_C_E_M_E_N_T  chart  at  the  upper  right-hand   corner
  958.    describes  the  probability  of a SID (sudden ionospheric disturbance)
  959.    temporarily enhancing VHF  communications.   The  probability  of  SID
  960.    enhancements   increases  with  solar  activity,  but  decreases  with
  961.    increasing latitude.  This data is also  of  value  to  the  HF  radio
  962.    operator,  since  SIDs  almost  always produce short-wave fades (SWFs)
  963.    which can disrupt HF communications.  Since SIDs are sporadic and very
  964.    unpredictable  (due to the unpredictable nature of solar flares), they
  965.    are  predicted  as  percentages  in  these  charts.   SID-related  VHF
  966.    enhancements  _d_o  _n_o_t occur on the dark-side of the earth.  Neither do
  967.    SWFs.  Therefore, these SID prediction  charts  _o_n_l_y  apply  to  those
  968.    locations which are still well illuminated by the sun.
  969.  
  970.         The _A_U_R_O_R_A_L _B_A_C_K_S_C_A_T_T_E_R prediction charts are of value to the VHF
  971.    radio operator.  Auroral backscattering (as was described in part I of
  972.    this  document)  is  possible  at  VHF  frequencies  during  times  of
  973.    increased  geomagnetic  and auroral activity.  These prediction charts
  974.    define the approximate probabilities of VHF  propagation  via  auroral
  975.    backscatter  over  the  various latitudes.  VHF signals which are pro-
  976.    pagated via aurorae can travel fairly  large  distances.   Propagation
  977.    via  aurorae  is  therefore considered a potential method of DX on VHF
  978.    frequencies.  It is, however, a fairly local  and  sporadic  phenomena
  979.    and  is  usually  not  a  widely-encountered form of propagation until
  980.    auroral and geomagnetic activity reaches significant storm levels.
  981.  
  982.         To make use of these VHF charts, simply consult  the  appropriate
  983.    plot  lines  according  to  what day it is and the local time.  The HF
  984.    operator may be able to determine what days will prove  less  reliable
  985.  
  986.  
  987.  
  988.                                July 14, 1991
  989.  
  990.  
  991.  
  992.  
  993.  
  994.                                    - 15 -
  995.  
  996.  
  997.    as  far  as day-time propagation goes by examining the probability for
  998.    SID related SWFs.  Most SWFs, however, are only temporary and  do  not
  999.    pose  a  significant  threat  to  most HF operators, unless the flares
  1000.    which produce them are particularly intense.
  1001.  
  1002.    _2._1_0.  _A_u_r_o_r_a_l _A_c_t_i_v_i_t_y _P_r_e_d_i_c_t_i_o_n_s
  1003.  
  1004.         Auroral activity is predicted for the three major latitude  zones
  1005.    identified  earlier.  Since the auroral oval itself is situated within
  1006.    the high-latitude zone, the high latitudes will  naturally  experience
  1007.    significantly more auroral activity than the middle and low latitudes.
  1008.  
  1009.         The prediction charts for auroral activity  are  most  useful  to
  1010.    those  people  interested  in  either observing auroral activity, pro-
  1011.    pagating radio signals using aurorae,  or  for  people  interested  in
  1012.    determining  the  extent of magnetic fluctuations occurring near areas
  1013.    of auroral activity.
  1014.  
  1015.         Since auroral activity migrates  equatorward  during  geomagnetic
  1016.    storms,  locations  which  may  usually be outside of the auroral zone
  1017.    itself may occasionally find themselves _i_n_s_i_d_e the auroral zone during
  1018.    periods  of  increased  geomagnetic  activity.   Likewise,  as auroral
  1019.    activity shifts equatorward, low latitudes may be able to begin  spot-
  1020.    ting the activity.
  1021.  
  1022.         These prediction charts can be used to determine whether  or  not
  1023.    potential  auroral  activity  may  be intense enough to be seen at low
  1024.    latitudes, or whether auroral activity will be dull  and  inactive  or
  1025.    bright and very active.
  1026.  
  1027.         To use the charts, simply examine the appropriate chart  (ex.  if
  1028.    you're  a middle latitude location, examine the middle-latitude chart)
  1029.    and select the column on the day you are most interested.   The  first
  1030.    plot line of each day represents the evening twilight period.  This is
  1031.    the period between when the sun sets and  before  the  sky  gets  com-
  1032.    pletely  dark.   The  second  plot line represents the midnight sector
  1033.    where the sky remains completely  dark  (excluding  effects  of  lunar
  1034.    phase).   The  last  plot  line  is  the  morning  twilight period and
  1035.    represents the time when the sky just barely begins to brighten  until
  1036.    the sun rises.
  1037.  
  1038.         The phase of the moon is not taken into  consideration  in  these
  1039.    charts.   The  moon  can  have  a profound effect on the visibility of
  1040.    auroral activity, but does not affect auroral activity  itself.   That
  1041.    is,  just  because  the  moon  may  be  blocking  out light of auroral
  1042.    activity does not mean that  auroral  activity  is  not  in  progress.
  1043.    Indeed,  intense auroral storms can occur during a full moon as easily
  1044.    as they can during new moons.  Therefore, these charts  represent  the
  1045.    occurrence of auroral activity regardless of lunar phase.
  1046.  
  1047.         The intensity  of  auroral  activity  is  measured  according  to
  1048.    several  parameters.   Each  of  these parameters are discussed in the
  1049.    Glossary of Solar Terrestrial Terms.  In their most  basic  form,  the
  1050.    parameters   (low,   moderate,  high,  etc.)  may  be  considered  the
  1051.  
  1052.  
  1053.  
  1054.                                July 14, 1991
  1055.  
  1056.  
  1057.  
  1058.  
  1059.  
  1060.                                    - 16 -
  1061.  
  1062.  
  1063.    brightness of auroral activity during dark-sky conditions (ie. periods
  1064.    of  new  moon).   However,  actual visual movements, color changes and
  1065.    aerial extent are also considered when classifying auroral activity in
  1066.    these prediction charts.
  1067.  
  1068.  
  1069.  
  1070.    _3.  _M_o_n_t_h_l_y _S_o_l_a_r _T_e_r_r_e_s_t_r_i_a_l _R_e_v_i_e_w
  1071.  
  1072.         Every month, statistics and information regarding solar and  ter-
  1073.    restrial  activity  for  the preceding month are gathered and compiled
  1074.    into a document called the _M_o_n_t_h_l_y  _S_o_l_a_r  _T_e_r_r_e_s_t_r_i_a_l  _R_e_v_i_e_w.   This
  1075.    document  contains  not  only  information  regarding  the  nature  of
  1076.    activity of solar  and  geophysical  phenomena  during  the  preceding
  1077.    month, but also includes a six month solar cycle outlook.  This can be
  1078.    of great value to the radio operator who is interested in  determining
  1079.    what  conditions  might be like six months down the road.  It can also
  1080.    be of interest to the astronomer who may enjoy searching  for  auroral
  1081.    activity or solar flares.
  1082.  
  1083.         In addition to the written summary, a statistical summary of  the
  1084.    previous  month is given in tabular form, summarizing all of the major
  1085.    solar parameters (ie.  solar  flux,  sunspot  numbers,  active  region
  1086.    sizes, numbers and types of flares, etc.).
  1087.  
  1088.         This report is intended to serve as a general  summary  regarding
  1089.    activity  and phenomena encountered during the previous month.  It can
  1090.    provide some interesting results if data from the report is charted or
  1091.    graphed or statistically analyzed.
  1092.  
  1093.  
  1094.  
  1095.    _4.  _G_e_o_m_a_g_n_e_t_i_c _S_t_o_r_m _A_l_e_r_t
  1096.  
  1097.         This alert is posted over the nets whenever magnetic storm condi-
  1098.    tions  reach or exceed minor storm levels over middle latitudes.  This
  1099.    alert may be preceded by a warning if a magnetic storm is expected  to
  1100.    occur but hasn't yet begun.
  1101.  
  1102.         These alerts always summarize the current level of  activity  and
  1103.    may  also  include  descriptions  of  outstanding geomagnetic activity
  1104.    occurring prior to the time the alert was issued.
  1105.  
  1106.         A brief textual forecast of the expected geomagnetic activity  is
  1107.    also  included  with  these  reports.   This  effectively serves as an
  1108.    intermediate forecast which can be of value during  geomagnetic  storm
  1109.    periods when conditions change rapidly.
  1110.  
  1111.         Full HF and VHF summaries are included with the storm alerts  and
  1112.    all following storm information updates.  This information is of value
  1113.    to those who rely on  ionospheric  and/or  auroral-related  communica-
  1114.    tions.
  1115.  
  1116.  
  1117.  
  1118.  
  1119.  
  1120.                                July 14, 1991
  1121.  
  1122.  
  1123.  
  1124.  
  1125.  
  1126.                                    - 17 -
  1127.  
  1128.  
  1129.    _5.  _A_v_a_i_l_a_b_i_l_i_t_y _o_f _A_d_d_i_t_i_o_n_a_l _S_e_r_v_i_c_e_s
  1130.  
  1131.         Solar Terrestrial Dispatch also supplies other services not  men-
  1132.    tioned  in this document, which may be of interest or value to certain
  1133.    individuals or organizations.  One of the additional services provided
  1134.    are GIC forecast and warning services for individuals or organizations
  1135.    requiring predictions of  possible  Geomagnetically  Induced  Currents
  1136.    caused  by  magnetic  storming  over the high and/or middle latitudes.
  1137.    Forecasts are produced on a weekly  basis,  and  warnings  are  issued
  1138.    whenever conditions (or expected conditions) warrant.
  1139.  
  1140.         For more information on this or other services not  mentioned  in
  1141.    this  document,  feel  free  to  contact Solar Terrestrial Dispatch by
  1142.    writing to: Solar Terrestrial Dispatch,  Box  357,  Stirling,  Alberta
  1143.    Canada,  T0K  2E0.  Alternatively, for those of you with access to one
  1144.    of the large electronic networks, you  may  contact:  oler@hg.uleth.ca
  1145.    for more information (this is an Internet address).
  1146.  
  1147.         Significant enhanced services will soon be available  from  Solar
  1148.    Terrestrial  Dispatch  for  individuals  and researchers interested in
  1149.    obtaining up-to-the-minute solar terrestrial  data  (ex.  x-ray  data,
  1150.    proton  data,  geomagnetic data, flare-related data, ionospheric data,
  1151.    etc).  For more information or questions regarding the availability of
  1152.    these  or  other services, consult Solar Terrestrial Dispatch as given
  1153.    above.
  1154.  
  1155.         A recent addition to the services provided by the  Solar  Terres-
  1156.    trial  Dispatch  is the Solar Terrestrial Dispatch computer BBS.  This
  1157.    is a public-access BBS system which regularly obtains fresh  forecasts
  1158.    and  data  sets.   A  great  deal  of  additional data is available to
  1159.    registered users of this BBS, including ionospheric data (total  elec-
  1160.    tron  content  data, MUF forecasts, short-wave fade forecasts and much
  1161.    more), geomagnetic  data  (real-time  geomagnetic  data  less  than  2
  1162.    minutes  old,  indices  and  forecasts, etc) and access to other solar
  1163.    forecasts and data sets (such as real-time x-ray plots, proton  plots,
  1164.    polar  cap  absorption  plots,  etc).   These  are  all  available  to
  1165.    registered users of the BBS.  Registration information may be found by
  1166.    calling  the BBS.  The phone number is: (403) 756-3008.  Baud rates of
  1167.    300, 1200 or 2400 baud are accepted.  The communications protocol is 8
  1168.    bit  words,  1 stop bit and no parity.  Unregistered users are able to
  1169.    access all of the information which is available  over  the  Internet,
  1170.    Bitnet and Usenet networks.
  1171.  
  1172.  
  1173.  
  1174.    _6.  _C_o_n_c_l_u_d_i_n_g _R_e_m_a_r_k_s
  1175.  
  1176.         The solar terrestrial reports which are posted over the  networks
  1177.    contain a great deal of information.  Understanding them may take some
  1178.    time.  Applying the  information  contained  in  them  may  take  even
  1179.    longer.   This  document (part I and II) was developed to help explain
  1180.    the nature and format of these reports.  It was also developed to help
  1181.    those  who are interested in interpreting and applying the information
  1182.    contained in the reports.
  1183.  
  1184.  
  1185.  
  1186.                                July 14, 1991
  1187.  
  1188.  
  1189.  
  1190.  
  1191.  
  1192.                                    - 18 -
  1193.  
  1194.  
  1195.         It is hoped that this document will help those who are interested
  1196.    in  better  understanding  the  solar  terrestrial reports.  Questions
  1197.    and/or comments are welcome.  If any further explanations are required
  1198.    which  have not been adequately covered in this document, feel free to
  1199.    send an inquiry to  "oler@hg.uleth.ca"  or  leave  a  message  to  the
  1200.    "Sysop" on our BBS.
  1201.  
  1202.         We have learned a great deal over the years regarding the impacts
  1203.    of  solar  activity  on  our terrestrial sphere.  But there is still a
  1204.    great deal more we need to learn before we can expect  to  master  the
  1205.    art  of  predicting  the  impacts of solar activity on the earth.  Our
  1206.    curiosity drives us further and our lust for  knowledge  quickens  our
  1207.    pace of learning.  With developements of new devices and technologies,
  1208.    we are steadily edging closer to understanding  both  our  terrestrial
  1209.    environment and the vast environment of space.  The educational insti-
  1210.    tutions and research organizations are the backbones of our  knowledge
  1211.    and  growth.   We  must  therefore respect these institutions, support
  1212.    them, and encourage them so that our body of knowledge is able to con-
  1213.    tinue expanding into the limitless realm of science.
  1214.  
  1215.  
  1216.  
  1217.  
  1218.  
  1219.  
  1220.  
  1221.  
  1222.  
  1223.  
  1224.  
  1225.  
  1226.  
  1227.  
  1228.  
  1229.  
  1230.  
  1231.  
  1232.  
  1233.  
  1234.  
  1235.  
  1236.  
  1237.  
  1238.  
  1239.  
  1240.  
  1241.  
  1242.  
  1243.  
  1244.  
  1245.  
  1246.  
  1247.  
  1248.  
  1249.  
  1250.  
  1251.  
  1252.                                July 14, 1991
  1253.  
  1254.  
  1255.  
  1256.  
  1257.  
  1258.                                    - 19 -
  1259.  
  1260.  
  1261.  
  1262.  
  1263.  
  1264.                              Table of Contents
  1265.  
  1266.  
  1267.  
  1268.  
  1269.    Introduction ....................................................    1
  1270.  
  1271.    The Solar Terrestrial Forecast and Review .......................    2
  1272.  
  1273.    Summary of Solar Terrestrial Activity ...........................    2
  1274.  
  1275.    Short Term Solar Terrestrial Forecast ...........................    5
  1276.  
  1277.    Solar Region Summary ............................................    6
  1278.  
  1279.    Geomagnetic Activity Summary ....................................    8
  1280.  
  1281.    10-Day Geomagnetic Activity Forecast ............................    9
  1282.  
  1283.    Graphical Analysis of Solar Activity ............................    9
  1284.  
  1285.    20-Day Solar Activity Forecast ..................................   10
  1286.  
  1287.    HF Radio Signal Propagation Predictions .........................   10
  1288.  
  1289.    VHF Propagation Prediction Charts ...............................   13
  1290.  
  1291.    Auroral Activity Predictions ....................................   15
  1292.  
  1293.    Monthly Solar Terrestrial Review ................................   16
  1294.  
  1295.    Geomagnetic Storm Alert .........................................   16
  1296.  
  1297.    Availability of Additional Services .............................   17
  1298.  
  1299.    Concluding Remarks ..............................................   17
  1300.  
  1301.  
  1302.  
  1303.  
  1304.  
  1305.  
  1306.  
  1307.  
  1308.  
  1309.  
  1310.  
  1311.  
  1312.  
  1313.  
  1314.  
  1315.  
  1316.  
  1317.  
  1318.                                July 14, 1991
  1319.  
  1320.  
  1321.