the ģeomagnētiskās vētras ir Zemes magnētiskā lauka traucējumi, kas ilgst no dažām stundām līdz dienām. To izcelsme ir ārēja, un tās rodas pēkšņas saules uzliesmojumu radīto daļiņu palielināšanās rezultātā, kas sasniedz magnetosfēru, radot izmaiņas Zemes magnētiskajā laukā. Ģeomagnētiskās vētras pēc būtības ir globālas un sākas visos Zemes punktos vienlaikus. Tomēr novēroto vētru stiprums dažādās vietās ir atšķirīgs, un jo augstāks ir platuma grāds, jo lielāks ir to stiprums.
Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim, kas ir ģeomagnētiskās vētras, kādas ir to īpašības un bīstamība.
Ģeomagnētisko vētru veidošanās
Ģeomagnētisko vētru rašanās ir saistīta ar Saules aktivitāti. Saule pastāvīgi izstaro daļiņas, ko sauc par "saules vēju". Šīs daļiņas parasti neiekļūst Zemes atmosfērā, jo tās novirza Zemes magnetosfēra.
Tomēr Saulei nav pastāvīgas aktivitātes, bet tā uzrāda aktivitāti, kas mainās 11 gadu garumā, tā sauktajā "saules ciklā", ko kvantitatīvi nosaka pēc saules plankumu skaita, ko tā redz katrā periodā. brīdis. . Šī 11 gadu cikla laikā Saule ir mainījusies no minimālas aktivitātes ar gandrīz izzūdošiem saules plankumiem līdz maksimālai aktivitātei ar ievērojamu saules plankumu skaita pieaugumu.
Saules plankumi atbilst reģioniem vēsāks saules fotosfērā, kur magnētiskais lauks ir ļoti spēcīgs un tiek uzskatīts par aktīviem saules reģioniem. Tieši šajos saules plankumos tiek radīti saules uzliesmojumi un koronālās masas izgrūšana (CME). ) Atbilst vardarbīgam izvirdumam, kas starpplanētu vidē izmet lielu daudzumu koronāla materiāla, tādējādi mainot saules vēja blīvumu un tā ātrumu.
Kad CME ir pietiekami lieli un notiek Zemes virzienā, palielināts saules vēja blīvums un ātrums var deformēt Zemes magnetosfēru, radot ģeomagnētiskas vētras. Tie vienlaikus ietekmē visu planētu, un atkarībā no tā, cik ātri Saules vējš sasniedz spēcīgu izraidīšanu, var paiet diena vai dažas dienas, jo šī parādība notiek uz Saules.
Pēdējos gados kosmosā ir uzsāktas vairākas satelītu misijas uzraudzīt saules aktivitāti no dažādām vietām un lai varētu brīdināt par koronālo masu izmešanu, kas varētu ietekmēt Zemi.
Kā izmērīt ģeomagnētiskās vētras?
Ģeomagnētiskā vētra ģeomagnētiskajās observatorijās tiek reģistrēta kā diezgan pēkšņs traucējums, kas ietekmē Zemes magnētiskā lauka komponentus un turpinās dienu vai ilgāk, līdz iestājas miers.
kvantitatīvi noteikt ģeomagnētisko vētru lielums tika izmantots ģeomagnētiskais indekss. No tiem visplašāk izmantotais ir Dst indekss, kas atspoguļo četru ģeomagnētisko observatoriju tīkla magnētisko aktivitāti, kas atrodas netālu no magnētiskā ekvatora, un trīs stundu indekss, kas atspoguļo aktivitāti.
Ģeomagnētisms tiek veikts ik pēc trim stundām. Starp pēdējiem visbiežāk tiek izmantots K indekss, kas ir kvazilogaritmisks ģeomagnētiskais indekss, kas atspoguļo vietējā ģeomagnētiskā lauka traucējumus un ir balstīts uz ģeomagnētiskās observatorijas diennakts variācijas līkni mierīgās dienās. To mēra ar trīs stundu intervālu. Planētu līmenī tiek definēts Kp indekss, ko iegūst, aprēķinot globālajā ģeomagnētisko observatoriju tīklā novēroto K indeksu vidējo svērto vērtību.
ASV aģentūra NOAA ir definējusi skalu ģeomagnētisko vētru intensitātes un ietekmes kvantitatīvai noteikšanai. Tas sastāv no piecām iespējamām vērtībām (G1 līdz G5), kas saistītas ar sasniegto un attēloto Kp indeksa vērtību vidējo biežumu, ar kādu tie rodas katrā saules ciklā.
Kosmosa laikapstākļi ietver Saules aktivitātes izraisīto vides apstākļu izpēti starp Sauli un Zemi un ar to saistītos riskus.
Pašlaik visā pasaulē ir daudzas organizācijas, kas specializējas kosmosa laikapstākļos, strādā, lai uzraudzītu sauli un tās ietekmi uz Zemi, apkopojot datus no satelītiem, ģeomagnētiskajām observatorijām un citiem sensoriem. Spānijā Nacionālais kosmosa meteoroloģijas dienests (SEMNES) veic šīs uzraudzības un izplatīšanas misijas, piedaloties Nacionālajam ģeogrāfijas institūtam, kas sniedz datus no sava ģeomagnētiskās observatorijas.
Ģeomagnētisko vētru ietekme
Auroras
Ģeomagnētiskās vētras parasti ir neliela mēroga un neizraisa nekādus bojājumus. Ziemeļblāzma ziemeļu puslodē un dienvidu blāzma dienvidu puslodē ir patīkamākās ģeomagnētisko vētru izpausmes, ko rada uzlādētas saules daļiņas, mijiedarbojoties ar Zemes atmosfēru. Kad koronālās masas izmešanas ietekmē nonāk liels daudzums materiāla, Zemes magnētiskais lauks mēģina novirzīt šīs daļiņas, bet galu galā tie iekļūst zonā pie magnētiskajiem poliem un nonāk saskarē ar atmosfēras augšējiem slāņiem. Šie slāņi, daļiņas mijiedarbojas ar atmosfēru gāzēs (skābeklis, slāpeklis) mijiedarbojas savā starpā, kas pielāgos redzamo krāsu.
Lai gan polārblāzmas ir izplatītas augstos platuma grādos, ja tās ir saistītas ar ekstremālām ģeomagnētiskām vētrām, tās var redzēt daudz zemākos platuma grādos. Tā, piemēram, lielā vētra "Carrington Event" 1. gada 1859. septembrī radīja polārblāzmas Eiropā, Centrālamerikā un Havaju salās. Spānijā šī parādība bija ļoti bēdīgi slavena, un par to tajā laikā ziņoja vietējie mediji.
Ģeomagnētiskās vētras bojājumi
Retāk sastopamos gadījumos, kad ģeomagnētiskās vētras ir intensīvākas, tās var radīt bojājumus infrastruktūrai un cilvēkiem.
No vienas puses, satelīti riskē tikt ietekmēti enerģētiski lādētu daļiņu darbība, kas var sabojāt tā struktūru vai ietekmēt tā darbību. Tas var ietekmēt pozicionēšanas sistēmas, navigācijas sistēmas vai sakaru satelītus, radot ievērojamus bojājumus un finansiālus zaudējumus visai infrastruktūrai, kuras darbība ir atkarīga no šo sistēmu darbības.
No otras puses, elektroenerģijas sadales tīkli un pazemes metāla caurules, kas var izraisīt ģeomagnētiski inducētas strāvas (GIC), ir ļoti jutīgas. Šāda veida strāva var ārkārtīgi kaitēt elektrotīkliem, izraisot augstsprieguma transformatoru pārkaršanu vai pat izdegšanu, kā tas notika ģeomagnētiskās vētras laikā 13. gada 1989. martā, kas izraisīja slaveno aptumšošanos Kvebekā (Kanāda). Naftas un gāzes cauruļvadi ir uzņēmīgi pret koroziju GIC dēļ, savukārt dzelzceļa satiksmes signalizācijas sistēmas var tikt bojātas, radot risku.
Ceļojot ar lidmašīnu, cilvēkus ietekmē arī spēcīgas ģeomagnētiskās vētras. Šī iemesla dēļ intensīvu ģeomagnētisko vētru laikā lidmašīnas polāros maršrutos bieži tiek novirzītas, un astronautiem jāpaliek uz klāja, līdz vētras sekas norimst.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par ģeomagnētiskajām vētrām un to īpašībām.