Het magnetisch veld van de aarde strekt zich uit van pool tot pool en wordt sterk beïnvloed door zonnewind van de zon. Deze "wind" is een stroom geladen deeltjes die constant van het oppervlak van de zon wordt uitgestoten. Af en toe plotselinge flitsen van helderheid, bekend als zonnevlammen, laten nog meer deeltjes in de wind vrij. Soms, de fakkels worden gevolgd door coronale massa-ejecties die plasma de ruimte in sturen.

De resulterende flux van geladen deeltjes reist miljoenen kilometers van de zon naar de aarde. Als ze hier aankomen, de deeltjes verwoesten het aardmagnetisch veld. Het resultaat kan mooi maar ook destructief zijn:poollicht en aardmagnetische stormen. De stormen zijn ernstig en interfereren met een aantal belangrijke technologieën, inclusief GPS-signalering en satellietcommunicatie. Ze kunnen ook schade aan het elektriciteitsnet aan het oppervlak veroorzaken. Zonneactiviteit lijkt willekeurig, waardoor het voor ons moeilijk is om deze stormen te voorspellen.

In het journaal Chaos , van AIP Publishing, een groep onderzoekers uit Europa, geleid door Reik Donner van het Potsdam Institute for Climate Impact Research in Duitsland, rapporteert een nieuwe methode voor het analyseren van magnetische veldgegevens die een betere kortetermijnvoorspelling van geomagnetische stormen zou kunnen bieden. Deze nieuwe methode is gebaseerd op een techniek die is ontwikkeld voor systemen die ver van evenwicht zijn. Het magnetische veld van de aarde past in dit paradigma omdat het veld door de zonnewind ver van het evenwicht wordt weggedreven. Systemen die ver van evenwicht zijn, ondergaan vaak abrupte veranderingen, zoals de plotselinge overgang van een rusttoestand naar een storm.

De onderzoekers gebruikten uurwaarden van de Storingsstormtijd, of Dst, inhoudsopgave. Dst-waarden geven de gemiddelde afwijking van de horizontale component van het aardmagnetisch veld van zijn normale waarde. Deze afwijking treedt op wanneer een grote uitbarsting van geladen deeltjes van de zon arriveert en het door de aarde gegenereerde veld verzwakt. De Dst-waarden vormen een enkele stroom getallen die bekend staat als een tijdreeks. De tijdreeksgegevens kunnen vervolgens worden herschikt naar een 2D- of 3D-afbeelding door het ene gegevenspunt op een vast tijdstip in de toekomst uit te zetten tegen het andere voor prognoses.

Hier, de auteurs creëerden een diagram dat bekend staat als een herhalingsplot van de gereconstrueerde gegevens. De recursiegrafiek is een reeks stippen die doorgaans niet-uniform over de grafiek zijn verdeeld. De auteurs gebruikten hun gegevens om te kijken naar een paar geomagnetische stormen die in 2001 plaatsvonden door grote zonnevlammen een paar dagen voorafgaand aan de storm.

Ze gebruikten een methode die bekend staat als recursie-kwantificatieanalyse om aan te tonen dat lange diagonale lijnen in deze recursiegrafieken wijzen op meer voorspelbaar geomagnetisch gedrag. De hier gerapporteerde methode is bijzonder geschikt om onderscheid te maken tussen verschillende soorten aardmagnetische veldfluctuaties. De techniek stelt onderzoekers in staat om deze verschillen te karakteriseren met een nauwkeurigheid die voorheen niet werd bereikt.