Assimilazione dati:processo mediante il quale le osservazioni (terrestri, satellitari, spaziali) vengono integrate in modelli meteorologici o spaziali per migliorare l’accuratezza delle previsioni, ridurre l’errore iniziale.
Aurora boreale: l'aurora boreale è dovuta all’emissione di luce da parte di gas atmosferici ionizzati ed eccitati dalle particelle cariche del vento solare, guidate ai poli dal campo magnetico terrestre.
Brillamento solare (Solar Flare): eruzione locale intensa nella corona solare, che emette radiazione elettromagnetica in tutto lo spettro, dalle onde radio ai raggi gamma (raggi X, UV) e particelle accelerate. Possono durare da minuti a ore, durante i quali viene rilasciata una quantità di energia paria a miliardi di bombe H.
Correnti geomagneticamente indotte (GIC – Geomagnetically Induced Currents): correnti elettriche che si generano nei conduttori terrestri (reti elettriche, pipeline, cavi) a seguito delle variazioni rapide del campo magnetico durante una tempesta geomagnetica.
Downscaling spaziale/Post-processing: (ambito) che consente di tradurre modelli globali a risoluzione grossa in previsioni più dettagliate per regioni specifiche, anche considerando condizioni spaziali (ionosfera, vento solare).
Espulsione di massa coronale (CME – Coronal Mass Ejection): espulsioni di miliardi di tonnellate di plasma e campo magnetico espulsa dalla corona solare, in grado di viaggiare ad una velocità dai 200-250km/s ai 2000-2500km/s circa, che può raggiungere la Terra e causare tempeste geomagnetiche.
IA: è una tecnica di programmazione informatica che apprende
e si adatta, con sistemi che imitano i comportamenti umani
intelligenti.
IA generativa (IA gen.): si riferisce all'uso dell'IA per creare nuovi
contenuti come testi, immagini, musica, audio, codice e video.
Indice K / indice Kp: misura della variabilità a 3-ore del campo magnetico terrestre registrata a una stazione specifica; l’indice Kp è una versione planetaria del K e indica l’attività geomagnetica globale.
Ionosfera: Con il termine ionosfera si indica la parte dell'atmosfera terrestre in cui la densità di ioni ed elettroni raggiunge valori fisicamente rilevanti, cioè tali da influenzarne la propagazione delle onde radio. Questa porzione di atmosfera si trova al di sopra dei ~80km dalla superficie terrestre.
LLM (modelli linguistici di grandi dimensioni): sono modelli
di machine learning in grado di comprendere, prevedere e generare
il linguaggio umano.
Machine learning (ML): è una tecnica che consente alle macchine
di apprendere autonomamente dai dati.
Magnetosfera: regione dello spazio attorno alla Terra dominata dal campo magnetico terrestre, che protegge parzialmente dagli effetti del vento solare e delle particelle solari. Possiamo dire che il campo magnetico da essa generato interagisce con le particelle cariche presenti nella magnetosfera. La configurazione della magnetosfera è condizionata dal vento solare, risultando fortemente schiacciata sul lato diurno e fortemente allungata su lato notturno (vedi figura).
Meteorologia Spaziale: rappresenta lo stato fisico e fenomenologico dell'ambiente spaziale naturale. lo scopo di questa disciplina è comprendere e predire lo stato del Sole, dell'ambiente interplanetario e planetario, le perturbazioni di origine solare e non solare che influiscono su esso tramite il monitoraggio, la modellizzazione e l'analisi delle osservazioni. Obiettivo della Meteorologia spaziale è inoltre prevedere a breve e lungo termine i possibili impatti sui sistemi biologici e tecnologici.
Physics-informed ML: approccio di machine learning che incorpora vincoli fisici (conservazione, simmetria, leggi dell’atmosfera/spazio) per migliorare coerenza e robustezza nelle previsioni meteorologiche o aerospaziali.
Heliosfera: regione dello spazio dominata dal flusso del vento solare e dal campo magnetico solare, che si estende oltre l’orbita terrestre e rappresenta l’ambiente interplanetario in cui si sviluppano i fenomeni di space weather.
Rete GNSS come sensore ionosferico: l’uso dei sistemi di navigazione satellitare (es. GPS, Galileo) per rilevare disturbi ionosferici e spaziali che influiscono sulla precisione della posizione e dei sistemi avionici.
Plasma: Gas di particelle cariche positive e negative. Il 99% dell'Universo è formato da plasmi, diversi da solidi, liquidi e gas e conosciuto come quarto stato della materia.
Solar Energetic Particles: sciami di particelle ad alta energia che possono durare giorni e che sono accelerate da eventi concomitanti a flarese/CME, o dagli shock che si generano quando una espulsione di plasma ad alta velocità sopravanza plasma solare precedentemente emesso.
SOLE: Il Sole è una stella molto dinamica, non è una sfera solida o liquida: è fatto di plasma, cioè un fluido in cui le particelle (protoni, elettroni, nuclei) sono cariche elettricamente. Questo lo rende molto diverso dai materiali che troviamo sulla Terra. In questo plasma, tre grandezze fondamentali caratterizzano lo stato fisico: temperatura, densità e pressione. Dal momento che il Sole è un corpo gassoso/plasmatico, non ha una superficie solida come la Terra. La fotosfera viene considerata la “superficie visibile” solo perché è lo strato da cui proviene gran parte della luce visibile che vediamo, ma non è una superficie solida. Possiamo individuare i seguenti elementi costituenti la struttura del sole:
- Plasma: Stato della materia in cui le particelle sono elettricamente cariche (ioni ed elettroni) e il gas è fortemente ionizzato
- Fotosfera: Lo strato visibile del Sole: è la “superficie” apparente da cui proviene la luce visibile, con temperatura intorno a ~ 5 800 K
- Cromosfera: strato sopra la fotosfera, temperatura fino a decine di migliaia di kelvin.
- Corona: atmosfera più esterna del Sole, densità bassissima, temperatura ~1–2 milioni di kelvin.
- Nucleo solare: zona centrale dove avviene la fusione nucleare, temperatura ~15 milioni di K.
STRUTTURA DEL SOLE
PROTUBERANZA
Space Weather (Meteorologia Spaziale) studia come l’attività del Sole e l’interazione con magnetosfera e atmosfera terrestre possano influenzare tecnologia e salute umana. Le tempeste solari e il vento solare possono disturbare satelliti, comunicazioni, GPS e reti elettriche. È una disciplina multidisciplinare che coinvolge fisica, geofisica, ingegneria e medicina. In Italia, INGV ed ENAC monitorano e prevedono questi fenomeni, fornendo allerte per la sicurezza aerospaziale. L’obiettivo è ridurre i rischi e proteggere infrastrutture e trasporto aereo.
- Troposfera (0–12 km) → nuvole e aerei di linea, dove avvengono i fenomeni meteorologici.
- Stratosfera (12–50 km) → palloni sonda e il prezioso strato di ozono, che protegge la Terra dalle radiazioni ultraviolette.
- Mesosfera (50–85 km) → sede della combustione delle meteore, visibili come “stelle cadenti”.
- Ionosfera / Termosfera (85–600 km) → area dove si formano le aurore polari e orbitano i satelliti GPS e la Stazione Spaziale Internazionale.
- Esosfera (>600 km) → zona più esterna, di transizione verso lo spazio interplanetario, popolata da satelliti artificiali e detriti spaziali.
Tempesta geomagnetica (Geomagnetic Storm): disturbo significativo della magnetosfera terrestre causato da variazioni rapide e intense del vento solare o da CME, con possibili correnti indotte nella Terra e impatti tecnologici.
Vento solare (Solar Wind): flusso continuo di particelle (plasma ionizzato: elettroni, protoni, ioni) emesso dalla corona Solare che permea lo spazio interplanetario e interagisce con la magnetosfera terrestre. Esso viaggia nello spazio interplanetario ad altissima velocità fra 300-800km/s.
Vettore (o razzo vettore): missile progettato per portare un carico nello spazio, cioè: satelliti, navicelle, sonde, capsule. È composto da uno o più stadi e ha la funzione di vincere la gravità terrestre e mettere il carico in orbita.
Esempi: Falcon 9 (SpaceX), Ariane 5 (ESA), Scout X-4 (USA, anni ’60)
Esempi: Falcon 9 (SpaceX), Ariane 5 (ESA), Scout X-4 (USA, anni ’60)
