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什么是地磁暴对地球有什么影响

|金梅

大家知道吗?太阳在最近4天内发出两次X级耀斑,几天后将指向地球,或引发强烈地磁暴。下面是小编为大家搜集整理的关于什么是地磁暴对地球有什么影响,供大家参考,快来一起看看吧!

什么是地磁暴对地球有什么影响

什么是地磁暴

地磁暴,是地球磁场全球性的剧烈扰动现象。以地磁指数来表征地磁暴的大小。

地磁暴是高速等离子体云到达地球空间后,引发的最具代表性的全球空间环境扰动事件。地磁暴的强度可以表征太阳风暴中高速等离子体云的影响大小。地磁暴的强度等级一般用Kp指数和Dst指数这两类地磁指数来划分。在研究中通常采用Dst指数分级,而在预警应用中采用Kp指数。

地磁暴对地球有什么影响

地磁暴期间,高能粒子沉降和焦耳加热等过程使低层大气受热膨胀,引起高层大气密度增加;高层大气密度、成分和风场的变化,会引起电离层暴;磁层剧烈扰动时,磁尾中的热等离子体被加速向地球方向运动,形成热等离子体注入;带电粒子沿磁力线沉降,轰击高层大气,形成绚烂多彩的极光;磁层扰动期间,磁层中的电子可能被加速至很高的能量,引起全球范围的高能电子增强现象——高能电子暴。

对卫星的影响

直接影响

当地磁场扰动时,磁场方向和大小的改变会影响它们之间的力矩,致使卫星的姿态发生变化。卫星的姿态发生变化后,通信卫星将无法正常通信,甚至有时可能会中断通信;气象卫星、军事卫星也无法监测地球。

间接影响

当强磁暴发生时,磁层顶部由于受到高速太阳风的剧烈挤压而被压缩到地球同步轨道之内,发生同步轨道磁层顶穿越事件。此时不仅会因所处的磁场环境发生变化而影响姿态,还会因为失去了磁场的保护而直接受到太阳风的冲击。

当地磁暴发生时,焦耳加热和极光粒子沉降加热引起全球高层大气增温,密度和成分发生变化。当大气密度陡增,大气阻力会突然加大,加速了航天器衰减的速度,从而导致其偏离预计航道,甚至提前掉入低层大气而陨落。

对电网的影响

强磁暴时,地磁场会发生剧烈扰动变化,变化的地磁场会在土壤电阻率高的地区产生每公里几伏特到十几伏特,持续时间从几分钟到几小时的地面电势(Earth Surface Potential,ESP)。而在高压、超高压输电系统中,由于电网变压器中性点直接接地,所以ESP会在东西走向、长距离输电线路与大地构成的回路中产生地磁感应电流(Geomagnetically Induced Currents, GIC)。容易引起大型变压器半波饱和而缩短其使用寿命,极端情况下会使其烧毁而造成永久损坏。

同时,由于磁暴的发生是全球同步,因此GIC会使整个电网范围内数百台变压器同时发生半波饱和,造成一些保护装置产生跳闸等误动作,致使供电系统电压严重下降导致系统崩溃,从而引发大面积停电事故。

太阳4天内发出两次X级耀斑

去年4月份,太阳也爆发了一次X级别的耀斑,强度为X2.2,持续17分钟,属于一个比较正常的时间。

那次耀斑发生在北京时间4月20日12点前后,我国处于向阳侧,在8分钟后,急剧增强的电磁辐射到达中国地区,引起了中国区域电离层的突然骚扰,干扰了无线信号的传播,导致短波无线电信号衰减。

报道称,X2.2级表示耀斑软X射线峰值流量为2.2__10-4瓦/平方米,在1秒内能释放出1025焦耳的巨大能量,当次爆发大约相当于几十亿颗巨型氢弹同时爆炸。

据了解,太阳活动具有11年左右的周期性,目前正处于第25太阳活动周,根据太阳黑子的监测和国内外专家预测,本活动周峰值将出现在2025年前后,现在太阳活动整体上还没有进入高年,2-3年后,才会达到峰值,太阳爆发将更加频繁和强烈。

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