The geomagnetinės audros yra Žemės magnetinio lauko sutrikimai, trunkantys nuo kelių valandų iki dienų. Jų kilmė yra išorinė ir atsiranda dėl staigaus saulės pliūpsnių, pasiekiančių magnetosferą, skleidžiamų dalelių padidėjimo, sukuriančių Žemės magnetinio lauko pokyčius. Geomagnetinės audros yra pasaulinio pobūdžio ir prasideda visuose Žemės taškuose tuo pačiu metu. Tačiau stebimų audrų mastas įvairiose vietose skiriasi, ir kuo platuma didesnė, tuo stiprumas didesnis.
Šiame straipsnyje mes jums pasakysime, kas yra geomagnetinės audros, kokios yra jų savybės ir pavojus.
Geomagnetinių audrų susidarymas
Geomagnetinių audrų atsiradimas yra susijęs su saulės aktyvumu. Saulė nuolat skleidžia daleles, vadinamas „saulės vėju“. Šios dalelės paprastai neprasiskverbia į Žemės atmosferą, nes jas nukreipia Žemės magnetosfera.
Tačiau Saulė neturi nuolatinio aktyvumo, o veikiau rodo aktyvumą, kuris kinta per 11 metų, vadinamajame „saulės cikle“, kuris kiekybiškai įvertinamas pagal saulės dėmių, kurias ji mato per kiekvieną laikotarpį, skaičių. momentas. . Per šį 11 metų ciklą Saulė keitėsi nuo minimalaus aktyvumo su beveik nykstančiomis saulės dėmėmis iki didžiausio aktyvumo, kai labai padidėjo saulės dėmių skaičius.
Saulės dėmės atitinka regionus aušintuvas saulės fotosferoje, kur magnetinis laukas yra labai stiprus ir laikomi aktyviais saulės regionais. Būtent šiose saulės dėmėse susidaro saulės blyksniai ir vainikinės masės išmetimai (CME). ) Atitinka smarkų išsiveržimą, kuris į tarpplanetinę terpę išmeta didelius vainikinės medžiagos kiekius, taip pakeisdamas saulės vėjo tankį ir jo greitį.
Kai CME yra pakankamai dideli ir atsiranda Žemės kryptimi, padidėjęs saulės vėjo tankis ir greitis gali iškreipti Žemės magnetosferą ir sukelti geomagnetines audras. Tai paveikia visą planetą tuo pačiu metu ir, priklausomai nuo to, kaip greitai saulės vėjas pasiekia smarkiai išstumdamas, gali užtrukti dieną ar kelias dienas, nes šis reiškinys vyksta Saulėje.
Pastaraisiais metais į kosmosą buvo paleista daugybė palydovų misijų stebėti saulės aktyvumą iš skirtingų vietų ir sugebėti įspėti apie vainikinių masių išmetimus, galinčius paveikti Žemę.
Kaip išmatuoti geomagnetines audras?
Geomagnetinė audra geomagnetinėse observatorijose fiksuojama kaip gana staigus trikdymas, paveikiantis Žemės magnetinio lauko komponentus ir trunkantis parą ar ilgiau, kol atsistatys ramybė.
kiekybiškai įvertinti geomagnetinių audrų dydžiui buvo naudojamas Geomagnetinis indeksas. Iš jų plačiausiai naudojamas Dst indeksas, rodantis keturių geomagnetinių observatorijų tinklo, esančio netoli magnetinio pusiaujo, magnetinį aktyvumą ir trijų valandų indeksas, rodantis aktyvumą.
Geomagnetizmas atliekamas kas tris valandas. Tarp pastarųjų dažniausiai naudojamas K indeksas, kuris yra kvazilogaritminis geomagnetinis indeksas, parodantis vietinio geomagnetinio lauko trikdymą ir pagrįstas geomagnetinės observatorijos paros kitimo kreive ramiomis dienomis. Tai matuojama trijų valandų intervalu. Planetos lygmenyje apibrėžiamas Kp indeksas, kuris gaunamas apskaičiuojant pasauliniame geomagnetinių observatorijų tinkle stebimų K indeksų svertinį vidurkį.
JAV agentūra NOAA apibrėžė skalę geomagnetinių audrų intensyvumui ir poveikiui įvertinti. Jį sudaro penkios galimos reikšmės (G1–G5), susijusios su pasiekta Kp indekso reikšme ir atstovaujama vidutinis dažnis, kuriuo jie atsiranda kiekviename saulės cikle.
Kosminiai orai apima aplinkos sąlygų tarp Saulės ir Žemės, kurią sukelia saulės aktyvumas, ir su tuo susijusių pavojų tyrimą.
Šiuo metu visame pasaulyje yra daug organizacijų, kurios specializuojasi kosminių orų srityje, stebi saulę ir jos poveikį Žemei, kaupia duomenis iš palydovų, geomagnetinių observatorijų ir kitų jutiklių. Ispanijoje šias stebėjimo ir sklaidos misijas vykdo Nacionalinė kosmoso meteorologijos tarnyba (SEMNES), kurioje dalyvauja Nacionalinis geografijos institutas, teikiantis duomenis iš savo geomagnetinės observatorijos.
Geomagnetinių audrų poveikis
Auroros
Geomagnetinės audros paprastai yra nedidelio masto ir nedaro jokios žalos. Šiaurės pusrutulyje esanti šiaurės pašvaistė ir pietų pašvaistė pietų pusrutulyje yra maloniausios geomagnetinių audrų apraiškos, kurias sukuria įkrautos saulės dalelės, sąveikaujančios su Žemės atmosfera. Kai dėl vainikinės masės išstūmimo atkeliauja didelis kiekis medžiagos, Žemės magnetinis laukas bando nukreipti šias daleles, bet galiausiai jie prasiskverbia į zoną šalia magnetinių polių ir kontaktuoja su viršutiniais atmosferos sluoksniais. Šie sluoksniai, dalelės sąveikauja su atmosfera Dujose (deguonis, azotas) sąveikauja tarpusavyje, o tai pakoreguos matomą spalvą.
Nors pašvaistės yra paplitusios didelėse platumose, kai jos siejamos su ekstremaliomis geomagnetinėmis audromis, jas galima pamatyti daug žemesnėse platumose. Taigi, pavyzdžiui, didžioji audra „Carrington Event“ 1 m. rugsėjo 1859 d. sukūrė pašvaistę Europoje, Centrinėje Amerikoje ir Havajuose. Ispanijoje šis reiškinys buvo labai pagarsėjęs ir tuo metu apie jį pranešė vietos žiniasklaida.
Geomagnetinės audros žala
Retesniais atvejais, kai geomagnetinės audros būna intensyvesnės, jos gali padaryti žalos infrastruktūrai ir žmonėms.
Viena vertus, palydovai gali būti paveikti energetiškai įkrautų dalelių veikimas, galintis pažeisti jo struktūrą arba paveikti jo funkcionavimą. Tai gali turėti įtakos padėties nustatymo sistemoms, navigacijos sistemoms ar ryšių palydovams ir padaryti didelę žalą visai infrastruktūrai, kurios veikimas priklauso nuo šių sistemų, ir finansinių nuostolių.
Kita vertus, elektros skirstymo tinklai ir požeminiai metaliniai vamzdžiai, galintys sukelti geomagnetiškai indukuotas sroves (GIC), yra labai jautrūs. Tokio tipo srovė gali labai pakenkti elektros tinklams, todėl aukštos įtampos transformatoriai gali perkaisti ar net perdegti, kaip nutiko per 13 m. kovo 1989 d. geomagnetinę audrą. dėl to Kvebeke įvyko garsusis elektros energijos tiekimas (Kanada). Naftos ir dujotiekiai yra jautrūs korozijai dėl GIC, o geležinkelių transporto signalizacijos sistemos gali būti pažeistos, o tai kelia pavojų.
Stiprios geomagnetinės audros žmones veikia ir keliaujant lėktuvu. Dėl šios priežasties orlaiviai, skriejantys poliariniais maršrutais, intensyvių geomagnetinių audrų metu dažnai nukreipiami į kitą vietą, o astronautai turi likti lėktuve, kol audros padariniai nurims.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galėsite daugiau sužinoti apie geomagnetines audras ir jų charakteristikas.