các bão địa từ là những nhiễu loạn trong từ trường Trái đất kéo dài từ vài giờ đến vài ngày. Nguồn gốc của chúng là bên ngoài và chúng là kết quả của sự gia tăng đột ngột các hạt phát ra từ các tia sáng mặt trời đến từ quyển, tạo ra những thay đổi trong từ trường của Trái đất. Bão địa từ có bản chất toàn cầu và xuất phát tại tất cả các điểm trên Trái đất cùng một lúc. Tuy nhiên, cường độ của các cơn bão quan sát được ở mỗi nơi khác nhau, và càng lên vĩ độ cao, cường độ càng lớn.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết bão địa từ là gì, đặc điểm và mức độ nguy hiểm của chúng.
Sự hình thành các cơn bão địa từ
Sự xuất hiện của các cơn bão địa từ có liên quan đến hoạt động của mặt trời. Mặt trời liên tục phát ra các hạt được gọi là "gió mặt trời". Những hạt này thường không xuyên qua bầu khí quyển của Trái đất vì chúng bị lệch hướng bởi từ quyển của Trái đất.
Tuy nhiên, Mặt trời không có hoạt động liên tục mà thể hiện hoạt động thay đổi trong khoảng thời gian 11 năm, trong cái gọi là "chu kỳ mặt trời", được định lượng bằng số vết đen mà nó nhìn thấy trong mỗi thời kỳ. khoảng khăc. . Trong chu kỳ 11 năm này, Mặt trời đã thay đổi từ hoạt động tối thiểu với các vết đen gần như biến mất sang hoạt động tối đa với sự gia tăng đáng kể số lượng vết đen.
Các vết đen tương ứng với các vùng mát hơn trong quang quyển của mặt trời, nơi từ trường rất mạnh và được coi là vùng hoạt động của mặt trời. Chính trong những vết đen này đã tạo ra các tia sáng mặt trời và các phép phóng xạ khối lượng tròn (CME). ) Tương ứng với một vụ phun trào dữ dội ném một lượng lớn vật chất vành đai vào môi trường liên hành tinh, do đó làm thay đổi mật độ của gió mặt trời và tốc độ của nó.
Khi CME đủ lớn và xảy ra theo hướng Trái đất, mật độ và tốc độ gia tăng của gió Mặt trời có thể làm cong từ quyển của Trái đất, tạo ra các cơn bão địa từ. Những điều này ảnh hưởng đến toàn bộ hành tinh cùng một lúc, và tùy thuộc vào tốc độ gió Mặt trời thổi mạnh tới mức nào, chúng có thể mất một hoặc vài ngày để xảy ra, kể từ khi hiện tượng này xảy ra trên Mặt trời.
Trong những năm gần đây, một số sứ mệnh vệ tinh đã được phóng lên vũ trụ để theo dõi hoạt động của mặt trời từ các vị trí khác nhau và để có thể cảnh báo về các vụ phóng khối lượng lớn trên bề mặt có thể ảnh hưởng đến Trái đất.
Làm thế nào để đo các cơn bão địa từ?
Một cơn bão địa từ được ghi nhận tại các đài quan sát địa từ là một sự xáo trộn khá đột ngột ảnh hưởng đến các thành phần của từ trường Trái đất và tồn tại trong một ngày hoặc hơn cho đến khi bình tĩnh trở lại.
để định lượng cường độ của các cơn bão địa từ Chỉ số địa từ đã được sử dụng. Trong số này, được sử dụng rộng rãi nhất là chỉ số Dst, đại diện cho hoạt động từ trường của một mạng lưới bốn đài quan sát địa từ nằm gần xích đạo từ và chỉ số ba giờ, đại diện cho hoạt động
Địa từ học được thực hiện ba giờ một lần. Trong số các chỉ số sau, chỉ số K được sử dụng nhiều nhất, là chỉ số địa từ gần như logarit, biểu thị sự nhiễu loạn của trường địa từ cục bộ và dựa trên đường cong biến thiên trong ngày của đài quan sát địa từ vào những ngày lặng gió. Điều này được đo trong khoảng thời gian ba giờ. Ở cấp độ hành tinh, chỉ số Kp được xác định, thu được bằng cách tính giá trị trung bình có trọng số của các chỉ số K được quan sát trong một mạng lưới toàn cầu gồm các đài quan sát địa từ.
Cơ quan NOAA của Mỹ đã xác định một thang đo để định lượng cường độ và tác động của các cơn bão địa từ. Nó bao gồm năm giá trị có thể có (G1 đến G5) liên quan đến giá trị chỉ số Kp đạt được và đại diện tần số trung bình mà chúng xuất hiện trong mỗi chu kỳ mặt trời.
Thời tiết không gian liên quan đến việc nghiên cứu các điều kiện môi trường giữa Mặt trời và Trái đất do hoạt động của Mặt trời gây ra và những rủi ro liên quan đến nó.
Hiện nay, có nhiều tổ chức trên khắp thế giới chuyên về thời tiết không gian, làm việc để theo dõi mặt trời và tác động của nó đối với Trái đất, tổng hợp dữ liệu từ vệ tinh, đài quan sát địa từ và các cảm biến khác. Tại Tây Ban Nha, Dịch vụ Khí tượng Không gian Quốc gia (SEMNES) đang thực hiện các sứ mệnh giám sát và phổ biến này, với sự tham gia của Viện Địa lý Quốc gia cung cấp dữ liệu từ đài quan sát địa từ của nó.
Ảnh hưởng của bão địa từ
Auroras
Bão địa từ thường có quy mô nhỏ và không gây ra bất kỳ thiệt hại nào. Đèn phía bắc ở bán cầu bắc và đèn phía nam ở bán cầu nam là những biểu hiện dễ chịu nhất của bão địa từ, được tạo ra bởi các hạt mặt trời mang điện tương tác với bầu khí quyển của Trái đất. Khi một lượng lớn vật liệu đến do ảnh hưởng của sự phóng khối lượng đăng quang, Từ trường của Trái đất cố gắng làm lệch hướng các hạt này, nhưng cuối cùng chúng lại thâm nhập vào khu vực gần các cực từ và tiếp xúc với các lớp trên của khí quyển. các lớp này, các hạt tương tác với bầu khí quyển trong Khí (oxy, nitơ) tương tác với nhau, sẽ điều chỉnh màu sắc mà bạn nhìn thấy.
Mặc dù cực quang phổ biến ở vĩ độ cao, nhưng khi kết hợp với các cơn bão địa từ cực đoan, chúng có thể được nhìn thấy ở các vĩ độ thấp hơn nhiều. Vì vậy, ví dụ, cơn bão lớn "Sự kiện Carrington" vào ngày 1 tháng 1859 năm XNUMX đã tạo ra cực quang ở châu Âu, Trung Mỹ và Hawaii. Ở Tây Ban Nha, hiện tượng này rất khét tiếng và được các phương tiện truyền thông địa phương đưa tin vào thời điểm đó.
Thiệt hại do bão địa từ
Trong những trường hợp ít phổ biến hơn, bão địa từ có cường độ mạnh hơn, chúng có thể gây ra thiệt hại cho cơ sở hạ tầng và con người.
Một mặt, các vệ tinh có nguy cơ bị ảnh hưởng bởi hành động của các hạt tích điện năng lượng, có thể làm hỏng cấu trúc của nó hoặc ảnh hưởng đến hoạt động của nó. Điều này có thể ảnh hưởng đến hệ thống định vị, hệ thống định vị hoặc vệ tinh liên lạc, gây thiệt hại đáng kể và tổn thất tài chính cho tất cả cơ sở hạ tầng dựa vào các hệ thống này để hoạt động.
Mặt khác, mạng lưới phân phối điện và đường ống kim loại ngầm có thể tạo ra dòng điện cảm ứng địa từ (GIC) rất nhạy cảm. Loại dòng điện này có thể gây hại cực kỳ lớn cho các mạng lưới điện, khiến các máy biến áp cao áp quá nóng hoặc thậm chí cháy, như đã xảy ra trong trận bão địa từ ngày 13 tháng 1989 năm XNUMX, đã gây ra một vụ mất điện nổi tiếng ở Quebec (Canada). Đường ống dẫn dầu và khí đốt dễ bị ăn mòn do GIC, trong khi hệ thống báo hiệu cho giao thông đường sắt có thể bị hư hỏng, gây rủi ro.
Con người cũng bị ảnh hưởng bởi các cơn bão địa từ mạnh khi di chuyển bằng máy bay. Vì lý do này, máy bay trên các tuyến cực thường bị chuyển hướng trong các cơn bão địa từ dữ dội, và các phi hành gia phải ở trên máy bay cho đến khi ảnh hưởng của cơn bão giảm bớt.
Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về các cơn bão địa từ và đặc điểm của chúng.