La monitorització del camp magnètic i l'estat de la ionosfera aDSCF0554
l'Antàrtida és una important contribució al modelatge d’una sèrie de fenòmens relacionats amb la geofísica. Els observatoris geomagnètics són estacions terrestres dirigides a monitoritzar el camp magnètic natural amb el temps (en general durant el major nombre d'anys possible) en una ubicació fixa. Les dades dels observatoris revelen les variacions del camp magnètic en una àmplia gamma d'escales temporals, des de segons fins segles, la qual cosa és important per a la comprensió de processos, tant dins com fora de la Terra. L'activitat geomagnètica es dispara i es modulada per l'activitat solar. I la ionosfera, la regió de l'atmosfera superior que influeix en la propagació d’ones de ràdio entre llocs distants de la terra, també està influenciada pel Sol i el camp geomagnètic.

ant04L’Observatori Geomagnètic de l’Illa Livingston forma part d'una xarxa global que en l'actualitat compta amb més de 170 observatoris geomagnètics actius arreu del món. A causa de la seva llunyania, és un observatori semiautomàtic, en el sentit de que és atès pel personal científic i tècnic només durant una part de l'any, generalment de desembre a febrer, coincidint amb l'estiu austral. Va començar al desembre de 1996 amb l'estació geomagnètica actual, tot i que la instrumentació s’ha anat gradualment modernitzant per complir amb els estàndards d'observació, que estan en continua evolució. Durant la campanya antàrtica 2004-2005 es va incorporar una sonda ionosfèrica amb la instal·lació de les antenes emissores i receptores d'incidència vertical i la seva electrònica de control.

 

Ant antena

santidiflux

 

La relativa baixa densitat de dades geofísiques a l'Antàrtida dóna un valor afegit al nostre observatori. A més, tenir llargues sèries de dades en una ubicació concreta proporciona informació sobre l'evolució temporal de la magnitud física a mesurar, que és essencial per a molts estudis, com ara els relacionats amb la variació secular del camp magnètic principal, amb les variacions estacionals de tant el camp magnètic com dels paràmetres de la ionosfera, o els relacionats amb la variació del cicle solar d'11 anys en ambdós fenòmens. La disponibilitat de més de 15 anys de dades geomagnètiques, per exemple, permet eliminar efectes transitoris a les dades magnètiques i ionosfèriques, que d'altra manera serien esbiaixades per raons naturals, o si més no oferir una visió incompleta de la conducta real. L' objectiu de l'observatori és, doncs, monitoritzar tant l'activitat geomagnètica i ionosfèrica i enviar les dades a Espanya en qualsevol moment perquè pugui ser analitzades i processades en temps real, fins i tot quan la Base Antàrtica Espanyola "Juan Carlos I" és desatesa durant l'hivern austral.

 

DSC07207

 

Podeu obtenir més informació sobre els instruments de mesura i tractament de dades geomagnètiques als butlletins online. Per a les dades, podeu consultar els centres mundials de dades (p.e. WDC Edinburgh), els nostres catàlegs (catàlegs de dades Livingston) o els magnetogrames (magnetogrames Livingston) i ionogrames (ionogrames de Livingston).

Si voleu saber més sobre les nostres expedicions a l'Antàrtida, llegiu aquesta notícia, aquesta entrada al blog de El Pais #Somos Antártida, o mireu l'entrevista del programa Ben Trobats d'El Punt Avui+ Televisió del dia 12 de gener de 2016. A continuació trobareu també el vídeo "Observatori de l'Ebre, 20 anys investigant el camp magnètic a l'Antàrtida", produït per Antena Caro.

 

L’activitat solar es manifesta en les sol08 588x476.pngtres capes observables del Sol: la fotosfera, capa més inferior i que de fet és el Sol que veiem, la cromosfera situada per sobre de la fotosfera, per observar-la cal recórrer a tècniques que consisteixen fonamentalment en eliminar la intensa llum procedent de la fotosfera, i finalment a la corona que és la part més externa i que s'estén fins una distància de molts radis solars. Des de la Terra, únicament es pot observar la corona a ull nu durant el breu període de totalitat dels eclipsis totals de Sol.

 

 

 

 

 

x010925 103635 0

Una de les manifestacions més característiques de l’activitat solar són les taques solars, que apareixen sobre la superfície del Sol, varien de dia en dia i tenen una vida mitjana de entre dies i setmanes. Aproximadament cada onze anys el seu nombre passa per un màxim. Les taques solars són regions del Sol amb intensitats de camp magnètic milers de vegades més fort que el camp magnètic de la Terra. Degut al moviment de rotació del Sol sobre el seu eix, que té un període de 27 dies, aquestes taques apareixen pel limbe Est del Sol, passen pel seu meridià central, en línia recta Sol-Terra, i desapareixen finalment pel llindar Oest, si la seva vida és suficientment llarga. Les taques solars apareixen com a zones fosques sobre la superfície del Sol. La zona interior acostuma a ser més fosca i es diu ombra, mentre que la part exterior sol ser menys fosca i es diu penombra. La temperatura, en els centres foscos de les taques solars, disminueix fins a uns 3.700º K (en comparació amb els 5700º K per a la fotosfera circumdant).

 

L’activitat solar presenta una periodicitat d’aproximadament 11 anys, encara que pot variar entre 8 i 15 anys. El cicle d'onze anys fou determinat per primera vegada per l'astrònom Heinrich Schwabe cap al 1843. Els cicles de Schwabe es numeren a partir del màxim de 1761.

 

wolf

 

A l’Observatori de l’Ebre, cadatelescopi dia que les condicions meteorològiques ho permeten, es fotografia la fotosfera amb un telescopi Zeiss APQ 150/1200, amb una resolució de 0.7 segons d’arc, sobre muntura equatorial i una càmera digital. Al maig de 2017 es va procedir a substituir l’antiga càmera DALSA CA D4 per una IDS de 2048 x 2048 pixels, amb una mida de pixel de 5.5 x 5.5 μm, i una àrea útil del sensor de 11.26 mm2. A més,  es va instal·lar una lent  fotocompressora. Aplicant un algorisme de tractament digital d’imatges desenvolupat al centre (Curto et al. 2008), es determina el nombre de grups i taques solars. Per a cada taca es mesuren entre d’altres, el nombre de pixels que ocupa, la seva àrea en milionèsimes d’hemisferi, i la seva intensitat (el nivell de gris). Per als grups, es mesura la seva latitud i longitud heliogràfica, l’àrea, el nombre de taques que el composen, així com el tipus de grup segons la classificació de Zurich. A més, es fixa un paràmetre de qualitat de la fotografia que varia entre 1 i 5.

 

 

 

btflyFinalment s’obté l'índex d'activitat solar conegut com Nombre de Wolf (W), que es calcula en base al nombre de grups (G) i taques (t) (W=10 G + t). Aquesta fórmula indica que l'aparició d’un grup coherent de taques (una regió activa) és molt més important que afegir unes taques més a un grup ja existent. Aquestes dades es comuniquen al Solar Influences Data Analysis Center (SIDC) de Brussel·les, i es publiquen en els nostres butlletins online. Una representació detallada, en el diagrama de papallona, de la latitud dels grups de taques solars permet deduir que aquests no apareixen en posicions aleatòries sobre la superfície solar, sinó que es concentren en dues bandes al voltant de l’equador. Aquest fet també es visible en aquesta animació on es visualitza l’evolució de les taques solars durant l’any 2013.

 

 

 

La sismologia és una branca de la geofísica que s'encarrega de l'estudi de terratrèmols i la propagació de les ones mecàniques (sísmiques) que es generen a l'interior i la superfície de la Terra. La sismologia inclou, entre d'altres fenòmens, l'estudi dels mecanismes que generen tsunamis i l'activitat volcànica.

La majoria de terratrèmols i sobretot els de major magnitud es produeixen en zones de límits de plaques, encara que també es produeixen a l'interior dels continents a causa de reajustaments d'esforços a través del moviment de falles.

 

La majoria dels esdeveniments sísmics a la Península Ibèrica es produeixen al sud, com a conseqüència de la interacció de la placa Euroasiàtica i Africana. Dins de la Península destaca la sismicitat que es produeix al Pirineu, conseqüència de l'empenta d'Àfrica cap al Nord que ens constreny entre Àfrica i la resta de continent europeu. (Font: IGN) 

 

Durant un terratrèmol es generen diverses ones sísmiques, unes viatgen per l'interior de la Terra: són les primàries P i secundàries S, i altres ho fan per la superfície com les ones Rayleigh i Love. Ones internes: Les ones internes viatgen a través de l'interior, són les més ràpides. Segueixen camins corbats a causa de la variada densitat i composició de l'interior de la Terra. Aquest efecte és similar al de refracció de les ones de llum. Ones Superficials: Quan les ones internes arriben a la superfície, es generen les ones L (longae), que es propaguen per la superfície de discontinuïtat de la interfase de la superfície terrestre (terra-aire i terra-aigua). Són les causants dels danys produïts pels sismes en les construccions.

 

Registre d'un terratrèmol hipotètic amb les corresponents arribades primer de les ones Primàries, després Secundàries i finalment les ones superficials.

 

Els terratrèmols se solen produir en els primer quilòmetres de l'escorça terrestre (tot i que també hi ha terratrèmols molt profunds associats a zones de subducció). El punt on es produeix la "ruptura" s'anomena focus o hipocentre, mentre que aquest mateix punt projectat en superfície es denomina epicentre.

 

sismica instruments figura3Quan es registra un terratrèmol, les ones sísmiques es propaguen en totes les direccions des de l’hipocentre. L'estudi de les ones registrades permet localitzar l'epicentre i la profunditat a la qual s'ha originat el terratrèmol.

 

L'estudi dels sismogrames permet conèixer la distància a la qual s'ha produït un determinat terratrèmol. La diferència de temps entre l'arribada de l'ona P i S ens informa del proper o llunyà que ha estat aquest terratrèmol. Per definir correctament l'epicentre d'un terratrèmol és necessari un mínim de 3 estacions sísmiques que el registrin.

La primera estació sísmica de Catalunya va ser instal·lada el 1904 a l'Observatori de l'Ebre. A mesura que ha anat avançant la tecnologia s’han anat actualitzant els instruments i avui en dia segueix encara en funcionament gràcies a la col·laboració de l’ICGC.

Malgrat que en un principi es pensava que els moviments sísmics estaven relacionats amb l'activitat solar, aviat la comunitat científica va comprendre que era la conseqüència de la pròpia dinàmica de la escorça terrestre. Molt han canviat els equips de detecció d'ones sísmiques. En origen, es basaven en una sèrie de masses de grans dimensions suspeses en una columna ancorada al substrat rocós, que en produir-se un terratrèmol oscil·laven en unes direcció determinades o components (NS, EW i vertical), caracteritzant d'aquesta manera qualsevol moviment que es registrés.

 

sismica instruments figura4

Sismòmetre Mainka modificat, que va estar operatiu entre 1942 i 1965 a l'Observatori. Tant els sensors N-S com E-W tenen un pes de 1500kg, però el sensor de la component vertical (al fons a l'esquerra) pesa tan sol 635kg.

 

Afortunadament a l’actualitat, l'avanç en la tecnologia ha permès reduir considerablement la grandària dels equips, encara que en essència, el fonament físic d'una massa que oscil·la en rebre una ona sísmica segueix vigent.

 

sismica instruments figura5Sismòmetre amb les tres components de registre a l'estació de l'Observatori de l'Ebre situada a Alcalà de Xivert (Castelló)

 

Igualment, la forma en què es registren els terratrèmols també ha canviat molt en el temps.

 

sismica instruments figura6

Esquerra: sistema d'adquisició mitjançant una ploma que registrava sobre paper. Dreta: registre sísmic del terratrèmol de San Francisco de magnitud 7.8 el 18 d'abril de 1906 detectat a l'Observatori sobre banda de paper fumat.

 

Mitjançant l'ús d'ordinadors, els esdeveniments sísmics són molt millor caracteritzats i gràcies a l'ús de programaris especialitzats, els diferents tipus d'ones són millor identificades i catalogades.

 

sismica instruments figura7

Terratrèmol de M6.8 ocorregut a Hoshu, Japó el 16 de febrer de 2015. Les estacions que el van registrar en ordre descendent van ser: Poblet, Horta de Sant Joan, Escorca (Mallorca), Observatori de l’Ebre i Mosqueruela (Terol).

 

Actualment, el servei d’observació sísmica de l’Observatori de l’Ebre manté les estacions històriques del centre, entre elles EBR amb la col·laboració del ICGC. A més, també manté una xarxa de recent creació, que va ser inicialment dedicada a la vigilància sísmica a l’entorn del magatzem subterrani de gas natural CASTOR. Per a aquest fi, es va establir al 2009 una xarxa sísmica local que consta de diferents estacions sísmiques pertanyents al propi Observatori i a les xarxes nacional de l’IGN i regional de l’ICGC. 

 

sismica instruments figura8

Detall de la posició geogràfica de les estacions que composen la xarxa sísmica local. ALCN i ALCX són estacions de l’Observatori, EBR es una estació que es gestiona conjuntament entre l’Observatori, qui es propietari dels sensors i el sistema de transmissió de dades, i l’ICGC, qui ha facilitat el digitalitzador, CMAS és una estació de l’ICGC i la resta són estacions de l’IGN.

 

 

 

Índex K d'activitat geomagnètica calculat a partir de les nostres dades. (Procés automàtic no sotmès a revisió)
27-08-21
28-08-21
Fotografies de la fotosfera solar fetes amb el nostre telescopi
La brúixola marca el nord magnètic, no el nord geogràfic. El nord magnètic varia amb el temps. Durant els darrers segles, a Roquetes, les brúixoles estaven desviades cap a l'oest. Però això ha canviat i ara es desvien cap a l'est. Més informació.

17/09/2021 05:05
Temperatura Humitat relativa Pressió atmosfèrica
19.2 ºC 77.1 % 1010.8 hPa
Precipitació acumulada Velocitat del vent Direcció del vent
0 mm 9 km/h N-NE (18º)
Dades de l'estació automàtica de l'AEMET a l'Observatori de l‘Ebre. Aquestes dades són provisionals i subjectes a revisió.