De geomagnetische stormen zijn storingen in het aardmagnetisch veld die enkele uren tot dagen aanhouden. Hun oorsprong is extern en ze zijn het gevolg van een plotselinge toename van deeltjes die worden uitgezonden door zonnevlammen die de magnetosfeer bereiken, waardoor veranderingen in het magnetische veld van de aarde ontstaan. Geomagnetische stormen zijn mondiaal van aard en beginnen op alle punten op aarde tegelijkertijd. De omvang van de waargenomen stormen varieert echter van plaats tot plaats, en hoe hoger de breedtegraad, hoe groter de omvang.
In dit artikel gaan we je vertellen wat geomagnetische stormen zijn, wat hun kenmerken en gevaar zijn.
Vorming van geomagnetische stormen
Het optreden van geomagnetische stormen is gerelateerd aan zonneactiviteit. De zon zendt constant deeltjes uit in wat de 'zonnewind' wordt genoemd. Deze deeltjes dringen meestal niet door de atmosfeer van de aarde omdat ze worden afgebogen door de magnetosfeer van de aarde.
De zon heeft echter geen constante activiteit, maar vertoont eerder activiteit die varieert over een periode van 11 jaar, in de zogenaamde "zonnecyclus", die wordt gekwantificeerd door het aantal zonnevlekken dat hij in elke periode ziet. moment. . Gedurende deze 11-jarige cyclus heeft de zon gevarieerd van minimale activiteit met bijna verdwijnende zonnevlekken tot maximale activiteit met een significante toename van het aantal zonnevlekken.
Zonnevlekken komen overeen met regio's koeler in de fotosfeer van de zon, waar het magnetische veld erg sterk is en als actieve gebieden van de zon wordt beschouwd. Het is in deze zonnevlekken dat zonnevlammen en coronale massa-ejecties (CME's) worden gecreëerd. ) Komt overeen met een gewelddadige uitbarsting die grote hoeveelheden coronaal materiaal in het interplanetaire medium gooit, waardoor de dichtheid van de zonnewind en zijn snelheid worden gewijzigd.
Wanneer CME's groot genoeg zijn en in de richting van de aarde voorkomen, kan de verhoogde dichtheid en snelheid van de zonnewind de magnetosfeer van de aarde vervormen, waardoor geomagnetische stormen ontstaan. Deze beïnvloeden de hele planeet tegelijkertijd, en afhankelijk van hoe snel de zonnewind met geweld uitdijt, kan het een dag of een paar dagen duren voordat ze optreden, aangezien dit fenomeen zich op de zon voordoet.
De afgelopen jaren zijn er een aantal satellietmissies de ruimte in gelanceerd om volg de activiteit van de zon vanaf verschillende locaties en om te kunnen waarschuwen voor coronale massa-ejecties die de aarde zouden kunnen beïnvloeden.
Hoe geomagnetische stormen te meten?
Een geomagnetische storm wordt bij geomagnetische observatoria geregistreerd als een vrij plotselinge storing die componenten van het aardmagnetisch veld aantast en een dag of langer aanhoudt totdat de rust is hersteld.
kwantificeren de omvang van de geomagnetische stormen werd de Geomagnetische Index gebruikt. Hiervan zijn de meest gebruikte de Dst-index, die de magnetische activiteit van een netwerk van vier geomagnetische observatoria nabij de magnetische evenaar weergeeft, en de drie-uursindex, die de activiteit weergeeft
Geomagnetisme wordt elke drie uur uitgevoerd. Van deze laatste wordt de K-index het meest gebruikt, een quasi-logaritmische geomagnetische index, die de verstoring van het lokale aardmagnetische veld weergeeft, en is gebaseerd op de dagelijkse variatiecurve van het geomagnetische observatorium op rustige dagen. Dit wordt gemeten met tussenpozen van drie uur. Op planetair niveau wordt de Kp-index gedefinieerd, die wordt verkregen door het gewogen gemiddelde van de K-indexen te berekenen die zijn waargenomen in een wereldwijd netwerk van geomagnetische observatoria.
Het Amerikaanse agentschap NOAA heeft een schaal gedefinieerd om de intensiteit en impact van geomagnetische stormen te kwantificeren. Het bestaat uit vijf mogelijke waarden (G1 tot G5) gerelateerd aan de bereikte Kp-indexwaarde en vertegenwoordigt de gemiddelde frequentie waarmee ze in elke zonnecyclus voorkomen.
Ruimteweer omvat de studie van de omgevingscondities tussen de zon en de aarde veroorzaakt door zonneactiviteit en de risico's die daarmee gepaard gaan.
Momenteel zijn er over de hele wereld veel organisaties die gespecialiseerd zijn in ruimteweer, die werken aan het volgen van de zon en de impact ervan op de aarde, het verzamelen van gegevens van satellieten, geomagnetische observatoria en andere sensoren. In Spanje voert de National Space Meteorology Service (SEMNES) deze monitoring- en verspreidingsmissies uit, met medewerking van het National Geographic Institute dat gegevens van zijn geomagnetische observatorium verstrekt.
Effecten van geomagnetische stormen
de aurora's
Geomagnetische stormen zijn meestal kleinschalig en richten geen schade aan. Noorderlicht op het noordelijk halfrond en zuiderlicht op het zuidelijk halfrond zijn de meest aangename manifestaties van geomagnetische stormen, gecreëerd door geladen zonnedeeltjes die in wisselwerking staan met de atmosfeer van de aarde. Wanneer een grote hoeveelheid materiaal arriveert onder invloed van een coronale massa-ejectie, Het magnetische veld van de aarde probeert deze deeltjes af te buigen, maar uiteindelijk dringen ze het gebied rond de magnetische polen binnen en maken contact met de bovenste lagen van de atmosfeer. deze lagen, de deeltjes interageren met de atmosfeer in de gassen (zuurstof, stikstof) interageren met elkaar, wat de kleur die je ziet zal aanpassen.
Hoewel aurora's vaak voorkomen op hoge breedtegraden, kunnen ze, wanneer ze worden geassocieerd met extreme geomagnetische stormen, op veel lagere breedtegraden worden gezien. Zo veroorzaakte bijvoorbeeld de grote storm "Carrington Event" op 1 september 1859 aurora's in Europa, Midden-Amerika en Hawaï. In Spanje was dit fenomeen zeer berucht en werd het destijds door de lokale media gemeld.
Geomagnetische stormschade
In minder vaak voorkomende gevallen waarin geomagnetische stormen intenser zijn, kunnen ze schade aan infrastructuur en mensen veroorzaken.
Enerzijds lopen satellieten het risico beïnvloed te worden door: de werking van energetisch geladen deeltjes, die de structuur kunnen beschadigen of de werking ervan kunnen beïnvloeden. Dit kan van invloed zijn op plaatsbepalingssystemen, navigatiesystemen of communicatiesatellieten, met aanzienlijke schade en financiële verliezen tot gevolg voor alle infrastructuur die afhankelijk is van deze systemen.
Aan de andere kant zijn stroomdistributienetwerken en ondergrondse metalen leidingen die geomagnetisch geïnduceerde stromen (GIC) kunnen induceren erg gevoelig. Dit type stroom kan zeer schadelijk zijn voor elektrische netwerken, waardoor hoogspanningstransformatoren oververhit raken of zelfs doorbranden, zoals gebeurde tijdens de aardmagnetische storm van 13 maart 1989, die een beroemde stroomstoring veroorzaakte in Quebec (Canada). Olie- en gasleidingen zijn gevoelig voor corrosie door GIC, terwijl signaleringssystemen voor het treinverkeer beschadigd kunnen raken, wat een risico met zich meebrengt.
Mensen worden ook getroffen door sterke geomagnetische stormen wanneer ze met het vliegtuig reizen. Om deze reden worden vliegtuigen op polaire routes vaak omgeleid tijdens intense geomagnetische stormen en moeten astronauten aan boord blijven totdat de effecten van de storm afnemen.
Ik hoop dat je met deze informatie meer te weten kunt komen over geomagnetische stormen en hun kenmerken.