Las tormentas de radiación solar ocurren cuando una erupción magnética a gran escala, a menudo causando una eyección de masa coronal y una llamarada solar asociada, acelera las partículas cargadas en la atmósfera solar a velocidades muy altas. Las partículas más importantes son los protones que pueden acelerarse a grandes fracciones de la velocidad de la luz.

A estas velocidades, los protones pueden atravesar los 150 millones de km del sol a la Tierra en sólo 10 minutos o menos. Cuando llegan a la Tierra, los protones en movimiento rápido penetran en la magnetosfera que protege a la Tierra de partículas cargadas de energía más baja. Una vez dentro de la magnetosfera, las partículas son guiadas por las líneas de campo magnético y penetran en la atmósfera cerca de los polos norte y sur. NOAA clasifica las tormentas de radiación solar utilizando la escala meteorológica espacial de la NOAA en una escala de S1 - S5. La escala se basa en mediciones de protones energéticos tomadas por el satélite GOES en órbita geosincrónica. El inicio de una tormenta de radiación solar se define como el momento en que el flujo de protones a energías de 10 MeV es igual o superior a 10 unidades de flujo de protones (1 pfu a 1 partícula*cm-2*s-1*ster-1).

El final de una tormenta de radiación solar se define como la última vez que el flujo de protones de 10 MeV se mide a o por encima de 10 pfu. Esta definición permite que varias inyecciones de bengalas y choques interplanetarios sean abarcadas por una sola tormenta de radiación solar. Una tormenta de radiación solar puede persistir durante períodos de tiempo que van de horas a días.

Las tormentas de radiación solar causan varios impactos cerca de la Tierra. Cuando los protones energéticos chocan con satélites o humanos en el espacio, pueden penetrar profundamente en el objeto con el que chocan y causan daño a circuitos electrónicos o ADN biológico.

Durante las tormentas de radiación solar más extremas, los pasajeros y la tripulación de aviones de alto vuelo en latitudes altas pueden estar expuestos al riesgo de radiación. Además, cuando los protones energéticos chocan con la atmósfera, ionizan los átomos y moléculas creando así electrones libres. Estos electrones crean una capa cerca de la parte inferior de la ionosfera que puede absorber ondas de radio de alta frecuencia (HF) haciendo que la comunicación por radio sea difícil o imposible.

SWPC actualmente pronostica la probabilidad de que ocurra S1 (Minor Radiation Storm) como parte de nuestros productos de discusión de pronóstico y pronóstico de 3 días y emite una advertencia para un evento S1 o superior esperado; así como una advertencia para cuando se espera que el nivel de protones de 100 MeV alcance 1 pfu. Además, SWPC emite alertas sobre cuándo se alcanza cada nivel de tormenta de radiación de escala meteorológica espacial de la NOAA (S1-S5) y/o cuando los protones de 100 MeV alcanzan 1 pfu.