Cómo funciona nuestra puntuación auroral

Cómo la construimos

Las cámaras de cielo completo de Kilpisjärvi y Sodankylä, en Finlandia, y de Abisko, en Suecia, fotografiaron el cielo durante más de diez inviernos. El Instituto Meteorológico de Finlandia gestiona la cámara de Kilpisjärvi, y el Observatorio Geofísico de Sodankylä, de la Universidad de Oulu, gestiona las otras dos. El Instituto Meteorológico de Finlandia publicó lo brillante que fue la aurora en estos registros, como promedio del cielo sobre cada cámara. Con estos registros calculamos cuánta aurora puedes ver con cada combinación de actividad auroral, oscuridad y luz de la luna.

Para las nubes, comparamos años de pronósticos archivados de MET Norway con lo que vieron las cámaras de cielo completo de Tromsø y Skibotn en 818 noches. Así vemos con qué frecuencia todavía se ven auroras cuando el pronóstico dice, por ejemplo, que las nubes bajas cubren medio cielo.

Dentro de la puntuación, el modelo calcula primero tu probabilidad de ver auroras a simple vista en esa hora. Después, la puntuación añade lo brillantes que deberían ser. Para comprobar el método, pusimos a prueba esa probabilidad. Reconstruimos el modelo once veces, cada vez sin uno de los inviernos, y le pedimos que predijera las horas oscuras y sin luna de ese invierno. Lo comparamos con el pronóstico más sencillo que se nos ocurrió, una cifra fija. En los demás inviernos, las cámaras vieron auroras en aproximadamente la mitad de las horas oscuras y sin luna, así que ese pronóstico dice «alrededor del 50 %» para cada hora. El error del modelo, medido como pérdida logarítmica (la medida habitual para pronósticos de probabilidades), fue un 36 % menor que el de esa cifra fija. En el conjunto de esas horas, las cámaras registraron 93 horas con aurora por cada 100 que esperaba el modelo.

Svalbard está bajo el casquete polar, donde la aurora se comporta de otra manera y puede brillar a mediodía durante la noche polar. Allí la puntuación tiene su propia curva, construida con registros de cámaras de Svalbard. Todas las fuentes que usamos están en nuestra página de fuentes de datos (en inglés).

Por qué el Kp solo no basta

El norte de Noruega está bajo el óvalo auroral, la zona habitual de la aurora, así que puede verse sobre tu cabeza con un Kp de 1 o 2. Que la veas depende más a menudo de la nubosidad, la oscuridad, la luz de la luna y la contaminación lumínica que del Kp, y un mismo Kp da puntuaciones muy distintas según el lugar. Estas son nuestras puntuaciones en tres lugares, con el Kp como única medida de la actividad auroral. La noche está despejada y oscura, sin luna, a las 22:30 hora de Noruega, a mediados de diciembre:

• Finnvikdalen, cerca de Tromsø, puntúa unos 24 con Kp 1, 82 con Kp 3 y 95 con Kp 5.
• El centro de Tromsø, con la contaminación lumínica de la ciudad, puntúa unos 24 con Kp 3 y 49 con Kp 5.
• Løpsmarka, cerca de Bodø, más al sur, puntúa unos 4 con Kp 1 y 70 con Kp 3.

En nuestras simulaciones con las cámaras, un pronóstico basado solo en las nubes eligió la hora con aurora más o menos tan a menudo como uno basado solo en la actividad auroral, 78 y 77 veces de cada 100. Uno basado solo en el Kp lo hizo 71 veces de cada 100. El modelo, que tiene en cuenta las dos cosas, lo hizo 89 veces de cada 100.

Comparación con otros pronósticos

Simulamos inviernos pasados en cámaras de cielo completo de Finlandia, Suecia y Noruega, con los datos reconstruidos tal como los habría tenido la puntuación en aquel momento. Después comparamos el modelo con formas más sencillas de pronosticar la aurora. Para cada invierno, reconstruimos el modelo y cada pronóstico más sencillo sin ese invierno, y les pedimos que lo predijeran. Como en la comprobación de arriba, la mayoría de las comparaciones de abajo usan la probabilidad de ver auroras según el modelo. Los avisos usan la propia puntuación.

• En qué noches salir. Tomamos 787 noches de siete inviernos en tres de las cámaras. Cada método valoró cada noche con lo que sabía a las 18:00, y contamos con qué frecuencia vieron auroras las cámaras en las noches que mejor valoró. En el conjunto de las noches, las cámaras vieron auroras en aproximadamente una de cada cuatro. De la quinta parte de noches mejor valoradas por el modelo, vieron auroras en el 54 %, y de la décima parte mejor valorada, en el 64 %. De la quinta parte mejor valorada por el pronóstico de Kp de la NOAA, vieron auroras en el 25 %, más o menos lo mismo que en una noche cualquiera. Una regla basada en el Kp y el pronóstico de nubes de MET Norway se acercó más al modelo, con un 50 %. Para las noches anteriores a la primavera de 2022, reconstruimos el pronóstico de la NOAA a partir de sus errores conocidos, porque no encontramos ningún archivo de los pronósticos que emitió.
• Frente al Kp solo. Comparamos el modelo con un pronóstico basado en el índice Kp y la hora de la noche. En 6716 horas despejadas de 1072 noches, el error del modelo (pérdida logarítmica) fue alrededor de un 30 % menor (0,33 frente a 0,48), y fue menor en cada uno de los 12 inviernos. Unos dos tercios de esa mejora vinieron de la lectura en directo de los magnetómetros, y el resto, de cómo trata el modelo la luz de la luna y el crepúsculo. En las horas oscuras y sin luna, el error del modelo fue alrededor de un 24 % menor, y cerca del 95 % de esa mejora vino de los magnetómetros. Estos magnetómetros están junto a las cámaras o cerca de ellas, así que en un lugar más alejado la mejora puede ser menor.
• Donde falla el Kp. Cuando el Kp era 1 o menos, las cámaras vieron auroras en el 11 % de las horas. El pronóstico basado solo en el Kp daba un 28 % de media, y nuestro modelo un 21 %. Con una luna brillante y alta en el cielo, las cámaras vieron auroras en el 32 % de las horas. El pronóstico basado solo en el Kp daba un 50 %, y nuestro modelo un 35 %. Con actividad alta, con Kp 4 o más, las cámaras vieron auroras en el 98 % de las horas. El pronóstico basado solo en el Kp daba un 86 %, y nuestro modelo un 95 %.
• Frente al Kp y el pronóstico de nubes. Al tomar una hora con aurora visible y otra sin ella, el modelo situó más alta la hora correcta 89 veces de cada 100. Un pronóstico basado en el Kp y el mismo pronóstico de nubes lo hizo 83 veces de cada 100 (AUC 0,890 frente a 0,825, en 13 693 horas). El modelo lo hizo mejor en cada uno de los 7 inviernos con pronósticos de nubes archivados. Sin los magnetómetros, el modelo seguía distinguiendo mejor las horas con más probabilidad de aurora. Pero las probabilidades que daba, en cifras, eran menos precisas que las del pronóstico más sencillo.
• Avisos. Esta comparación reutiliza inviernos con los que se construyó la puntuación, así que la favorece. En la simulación con la cámara de cielo completo de Tromsø, el aviso «Buenas posibilidades esta noche» (una puntuación de 60 o más) se envió unas 27 veces por temporada. A 9 de cada 10 de esos avisos les siguieron auroras en la cámara en la misma hora o en las dos siguientes. Las reglas más sencillas acertaron menos. «Kp 3 o más, con nubes bajas y medias por debajo del 50 %» acertó 7 de cada 10 veces y «Kp 4 o más», 8 de cada 10. Un aviso que solo mira el mes y la hora de la noche acertó 4 de cada 10 veces. En dos de cada tres noches en que la cámara vio auroras en una hora oscura y despejada, no se envió ningún aviso. La cámara capta auroras más débiles de las que ven tus ojos.
• Nubes. La forma en que la puntuación lee el pronóstico de nubes de MET Norway distingue mejor las horas despejadas que la nubosidad total del pronóstico (AUC 0,803 frente a 0,738). Lo comprobamos en unas 150 000 horas oscuras en siete aeropuertos y tres emplazamientos de cámaras. La mejora viene sobre todo de cómo trata las nubes altas y finas. Las observaciones nocturnas rara vez registran las nubes altas y finas, así que parte de esa mejora puede deberse a cómo se hacen esas observaciones. En las horas con pocas nubes altas, las dos dieron resultados parecidos (0,806 frente a 0,797).
• Frente al modelo OVATION de la NOAA. Muchas aplicaciones de auroras muestran la probabilidad, según OVATION, de que haya aurora sobre tu cabeza. No pudimos incluir esta comparación en la simulación, porque la NOAA no guarda los resultados pasados de OVATION y en los archivos públicos solo quedan unos pocos ficheros de 2020 en adelante. La prueba de este invierno la hace hora a hora, en las horas despejadas, oscuras y sin luna, frente al valor OVATION que leyó la puntuación en aquel momento.

Dos partes no se reconstruyeron para cada invierno. Los términos de la luna y el crepúsculo se ajustaron con las mismas cámaras, y la lectura de las nubes, con otras dos cámaras en los mismos inviernos. Cuando la reconstruimos sin cada invierno, la lectura de las nubes dio el mismo resultado. La prueba de este invierno sigue siendo la medida más justa.

Cómo la ponemos a prueba

Registramos el plan de la prueba antes de la temporada 2026/27, con marcas de tiempo que cualquiera puede comprobar. La prueba va desde la noche del 10 de octubre de 2026 hasta la noche del 30 de abril de 2027. Los parámetros del modelo no cambian durante ese tiempo, salvo las correcciones que el plan permite de antemano. Los pronósticos se siguen actualizando con los datos nuevos.

La prueba usa las cámaras de cielo completo de Kilpisjärvi y Abisko, dos de las tres con las que se construyó el modelo, así que lo comprueba en noches nuevas en los mismos lugares. La cámara calibrada de Sodankylä, la tercera, se retiró en 2021. Compara la probabilidad de ver auroras según el modelo con un pronóstico basado solo en el Kp, para la hora actual y las 12 horas siguientes, y con un pronóstico basado en el Kp y el pronóstico de nubes. También comprueba qué añade el modelo al propio valor OVATION de la NOAA. Por último, compara nuestros pronósticos para las tres noches siguientes con un pronóstico más sencillo, y nuestros avisos con una regla basada en el Kp y las nubes.

Publicaremos los resultados, sean buenos o malos. Habrá un informe en abril de 2027 para las noches hasta el 31 de marzo, y otro antes del 31 de mayo de 2027 para el resto de la temporada. Publicaremos el propio plan con el informe de abril. Las comparaciones con las cámaras llegarán cuando el Instituto Meteorológico de Finlandia publique los datos de sus cámaras de este invierno.