Análisis de complejidad de series temporales de índices de actividad geomagnética y solar

Área de la Ciencia:

• Física Espacial
• Geofísica
• Análisis de Sistemas Complejos

Sus antecedentes:

• Los índices de actividad geomagnética y solar son cruciales para comprender la dinámica del clima espacial.
• Sus series temporales exhiben comportamientos complejos que requieren técnicas analíticas avanzadas.

Objetivo del estudio:

• Investigar las propiedades de complejidad y memoria de varios índices de actividad geomagnética y solar.
• Diferenciar entre índices adecuados para el estudio de correlaciones a largo plazo frente a fenómenos transitorios.

Principales métodos:

• Análisis de Entropía Multiescala (MSE) para cuantificar la complejidad de las series temporales.
• Análisis de Fluctuación Desviada (DFA) y prueba de Rango Reescalado (R/S) para evaluar la memoria a largo plazo (exponentes de Hurst).
• Análisis de Grafo de Visibilidad (VG) para identificar propiedades de red y correlaciones.

Principales resultados:

• El análisis MSE reveló que AE tiene una complejidad mínima, mientras que AL, Dst, AU y pc muestran una mayor entropía.
• Los análisis DFA y R/S confirmaron la memoria a largo plazo en los índices geomagnéticos (exponente de Hurst > 0.5).
• Los índices solares y el índice AE demostraron características adecuadas para el estudio de fenómenos transitorios, a diferencia de otros índices geomagnéticos.

Conclusiones:

• Los índices geomagnéticos Kp, Dst, AL, AU y pc muestran una memoria correlacionada significativa a largo plazo.
• Los índices solares y el índice AE son más apropiados para analizar eventos transitorios del clima espacial.