P.O. Box 243
8001Bodø
Space weather
Introduksjon
Romvær kan beskrives som at solaktiviteten på overflaten av solen skaper visse atmosfæriske hendelser som kan påvirke oss her på jorden. Disse forholdene er viktige for oss å overvåke da de kan påvirke ytelsen og påliteligheten til våre satellitter, navigasjonssystemer og radiokommunikasjon. De som flyr i store høyder, er også utsatt for økt strålingseksponering.
Effektene av romværhendelser kan vare alt fra noen få sekunder til flere dager. Romværmeldinger for internasjonal flyging adresserer påvirkning av spesielle typer forstyrrelser som solstrålingsstormer, geomagnetiske stormer, ionosfæriske stormer og solutbrudd. Romværmeldinger gjør det mulig for flyoperatører å opprettholde bevisstheten om potensielle farer og vurdere om de forestående forholdene kan være av en størrelse og/eller type som kan forstyrre normale operasjoner.
For flyoperatørene henvises det til Rules for Air Operations (EU) No 965/2012 hvor følgende er beskrevet - operatøren bør sørge for at ingen romværshendelser er varslet å forstyrre GNSS pålitelighet og integritet både på destinasjonen og alternativ landingsplass.
Figur 1: Nordlys er et synlig bevis på romvær i polarområdene. Foto: Mostphotos.com/Johannes Hansen |
ICAO Romværinformasjonstjeneste
I ICAO Annex 3 (Meteorological Service for International Air Navigation) er det beskrevet hvordan romværinformasjonstjenesten ivaretas. ICAO har utpekt fire globale romværsentre som er ansvarlig for romvær. Dette er ACFJ konsortium (som omfatter Australia, Canada, Frankrike og Japan), PECASUS konsortium (som består av Østerrike, Belgia, Kypros, Finland, Tyskland, Italia, Nederland, Polen og Storbritannia), NOAA SWPC(USA) og CRC (Kina og Russland). Tjenesten vil bli levert av de fire sentrene på roterende basis. Den globale tjenesten tilbys 24/7.
Romværsinformasjon vil bli distribuert til lufttrafikktjenesten, nasjonale og internasjonale operasjonelle meteorologiske (OPMET) databanker, internasjonale NOTAM-kontorer via aeronautisk fast tjeneste og internett-baserte tjenester. I tillegg, i samsvar med vedlegg 3 (kapittel 9, Service for Operators and Flight Crew Members) skal romværsinformasjon som er relevant for hele ruten være levert til operatører og flybesetningsmedlemmer som en del av deres meteorologiske informasjon som brukes til planlegging før flyging og/eller under flyging.
Rules for Air Traffic Management/Air Navigation Services (EU) No 373/2017 inneholder bestemmelser om at når romværaktivitetsinformasjon er tilgjengelig og informasjon om romværfenomener har innvirkning på høyfrekvent radiokommunikasjon, kommunikasjon via satellitt, GNSS-basert navigasjon og overvåking systemer, og/eller utgjøre en strålingsrisiko for passasjerer i fly i flygenivå og innenfor ATS-enhetens ansvarsområdet bør informasjon overføres til det berørte flyet.
ICAO har utstedt "Manual on Space Weather Information in Support of International Air Navigation" (Doc 10100) and the "Manual of Aeronautical Meteorological Practice" (Doc 8896) for å gi veiledning om distribusjon og bruk av romværinformasjon.
Romværpåvirkning og verdier
Rådgivningstjenesten for romvær retter seg mot tre brede romværpåvirkninger innen områder for luftfart: HF Communications (HF COM), GNSS-basert navigasjon og overvåking (GNSS) og strålingspåvirkninger på flyelektronikk og menneskers helse (STRÅLING). Et fjerde nedslagsområde (SATCOM) er imidlertid identifisert. Råd for SATCOM vil ikke bli utstedt av noen romværsentre før det arbeides videre med å utvikle og validere operasjonell relevant rådgivningsterskler for dette nedslagsområdet.
Rådgivning utstedes ved en av to intensitetsterskler: Moderat (MOD) og alvorlig (SEV). Varslingsterskler er definert i ICAO "Manual on Space Weather Information in Support of International Air Navigation" (Doc 10100) og gjengitt i tabellen nedenfor:
Effect | Sub-effect | Threshold parameter | Moderate | Severe |
GNSS | Amplitude Scintillation | S4 (dimensionless) | 0.5 | 0.8 |
Phase Scintillation | Sigma-Phi (radians) | 0.4 | 0.7 | |
Vertical TEC | TEC Units 1 (TEC unit = 1016 electrons/m2) | 125 | 175 | |
Radiation | Effective Dose | micro-Sieverts/hour* | 30 | 80 |
HF | Auroral Absorption | Kp | 8 | 9 |
PCA | dB from 30MHz Riometer data | 2 | 5 | |
Solar X-rays | (0.1 - 0.8 nm)(W-m-2) | 1X10-4 (X1) | 1X10-3(X10) | |
Post-Storm Depression | Maximum usable frequency (MUF)** | 30% | 50% |
Element to be forecast |
Range |
Resolution |
|
Range of flight levels (FL) |
FL250 – FL600 |
30 |
|
Longitudes for advisories (degrees) |
000° – 180° (E&W) |
15 |
|
Latitudes for advisories (degrees) |
00° – 90° (N&S) |
10 |
|
Latitude bands for advisories (degrees and minutes) |
High latitude northern hemisphere (HNH) |
N90 – N60 |
30 |
Middle latitudes northern hemisphere (MNH) |
N60 – N30 |
||
Equatorial latitudes northern hemisphere (EQN) |
N30 – N00 |
||
Equatorial latitudes southern hemisphere (EQS) |
S00 – S30 |
||
Middle latitudes southern hemisphere (MSH) |
S30 – S60 |
||
High latitudes southern hemisphere (HSH) |
S60 – S90 |
Romværsmelding
Romværsmelding som utstedes fra romværssenter (f.eks. PECASUS) følger et gitt format. Eksemplet nedenfor viser hvordan en romværmeling kan se ut. Romværmeldingene distribueres via nasjonale og internasjonale operasjonelle meteorologiske (OPMET) databanker, på samme måte som annen meteorologisk informasjon.
Operatører som har behov for bistand til å dekode innholdet i meldingene kan kontakte Meteorologisk institutt.
Eksempler på romværmeldinger
Innledningen på hver enkelt melding beskriver hvilket område romværvarslet gjelder for, f.eks.: FNXX01 (GNSS), FNXX02 (HF COM), FNXX03 (Stråling).
Figur 2: Eksempel på space weather advisory for severe gnss |
Figur 3: Eksempel på avsluttet space weather event |
Figur 4: Eksempel på space weather advisory for moderat hf communication |
Meldingsstruktur
WMO header The World Meteorological Organization header is included to facilitate the international exchange of messages
Message type The message type is identified as SWX (space weather) ADVISORY. SWX ADVISORY
Status indicator Indicator of test or exercise (optional). TEST or EXER
Time of origin Year, month, day and time of issue followed by the letter Z (universal time coordinated, UTC). DTG: 20191108/0100Z
Name of SWXC The name of the Space Weather Centre. SWXC: ACFJ
Advisory number Year in full and unique message number. ADVISORY NR: 2019/2
Number of advisory being replaced Number of the previously issued being replaced. NR RPLC: 2019/1
Space weather effect & intensity Effect and intensity of the space weather phenomena. SWX EFFECT: GNSS MOD
Observed or expected space weather phenomena Day and time (UTC) of observed phenomena (or forecast if phenomena have yet to occur). Horizontal extent (latitude bands and longitude in degrees) and/or altitude of space weather phenomena. OBS SWX: 08/0100Z HNH HSH E180 – W180
Forecast of the phenomena (+6 HR) Day and time (UTC) (6 hours from the Time of Observation, rounded to the next full hour). Forecast extent and/or altitude of the space weather phenomena for the validity period. FCST SWX +6 HR: 08/0700Z HNH HSH E180 – W180
Forecast of the phenomena (+12 HR) Day and time (UTC) (12 hours from the Time of Observation, rounded to the next full hour). Forecast extent and/or altitude of the space weather phenomena for the validity period. FCST SWX +12 HR: 08/1300Z HNH HSH E180 – W180
Forecast of the phenomena (+18 HR) Day and time (UTC) (18 hours from the Time of Observation, rounded to the next full hour). Forecast extent and/or altitude of the space weather phenomena for the validity period. FCST SWX +18 HR: 08/1900Z HNH HSH E180 – W180
Forecast of the phenomena (+24HR) Day and time (UTC) (24 hours from the Time of Observation, rounded to the next full hour). Forecast extent and/or altitude of the space weather phenomena for the validity period. FCST SWX +24 HR: 09/0100Z HNH HSH E180 – W180
Remarks Remarks, as necessary. Next advisory Year, month, day and time in UTC. NXT ADVISORY: NO FURTHER ADVISORIES Message Structure RMK: SPACE WEATHER EVENT IN PROGRESS IMPACTING
Referansedokumenter
- EASA SIB 2012-10R1 dated 28 April 2021: EASA Safety Publications Tool (europa.eu)
- International Civil Aviation Organization (ICAO) Annex 3: Meteorological Service for International Air Navigation, 20th Edition 2018
- ICAO Document 10100: Manual on Space Weather Information in Support of International Air Navigation, 1st Edition 2019
- ICAO - concept of operations, high level requirements and manual
- PECASUS for ICAO – website of the Pan-European consortium providing space weather advisories according to ICAO regulations, online Space Weather Advisory situation service: http://pecasus.eu/
- ACFJ - website of the consortium of Australia, Canada, France and Japan in charge of providing space weather advisories according to ICAO regulations, online Space Weather Advisory situation service: http://www.bom.gov.au/aviation
- Lenke til aktuelt romværvarsel: Ilmailusää (ilmailusaa.fi)
Nyttige nettsider
- space-wx-advisories.pdf (bom.gov.au)
- space-weather.pdf (bom.gov.au)
- NOAA - website of the space weather prediction centre of NOAA; a subscription service is available to receive alerts, online Space Weather Advisory situation service: http://www.swpc.noaa.gov/
- European Space Agency (ESA) - Aviation Service, part of ESA’s Space Situational Awareness - Space Weather Service Network, provides graphical information about the impact of solar activity on the radiation environment and ionospheric conditions. It includes updated dashboard-based information on the three main aviation impacts of space weather: radiation, GNSS and HF communications as well as service to aviation menu including tools and products and Space Weather Data Browsing and Analysis: https://swe.ssa.esa.int/ssa-space-weather-activities
- SKYBRARY: http://www.skybrary.aero/index.php/Cosmic_Radiation