該 地磁風暴 是地球磁場中持續數小時到數天的擾動。 它們的起源是外部的，它們是由太陽耀斑發射的到達磁層的粒子突然增加造成的，從而導致地球磁場發生變化。 地磁風暴本質上是全球性的，並且同時在地球上的所有點開始。 但是，觀測到的風暴強度因地而異，緯度越高，強度越大。
在本文中，我們將告訴您什麼是地磁風暴，它們的特徵和危險是什麼。
地磁風暴的形成
地磁風暴的發生與太陽活動有關。 太陽在所謂的“太陽風”中不斷地發射粒子。 這些粒子通常不會穿透地球大氣層，因為它們會被地球的磁層偏轉。
然而，太陽並沒有恆定的活動，而是在所謂的“太陽週期”中表現出在 11 年的時間內變化的活動，這是通過它在每個時期看到的太陽黑子的數量來量化的。 片刻。 . 在這 11 年的周期中，太陽從太陽黑子幾乎消失的最小活動到太陽黑子數量顯著增加的最大活動變化。
太陽黑子對應區域 太陽光球層中較冷的地方，那裡的磁場非常強，被認為是太陽的活躍區域。 正是在這些太陽黑子中產生了太陽耀斑和日冕物質拋射 (CME)。 ) 對應於猛烈的噴發，將大量日冕物質拋入行星際介質，從而改變太陽風的密度及其速度。
當 CME 足夠大並且發生在地球方向時，太陽風的密度和速度增加會扭曲地球的磁層，從而產生地磁風暴。 這些同時影響整個星球，並且取決於太陽風猛烈排出的速度，它們可能需要一天或幾天的時間才能發生，因為這種現象發生在太陽上。
近年來，許多衛星任務已經發射到太空， 從不同位置監測太陽的活動 並能夠警告可能影響地球的日冕物質拋射。
如何測量地磁風暴？
地磁觀測站記錄到地磁風暴是一種相當突然的擾動，它會影響地球磁場的組成部分，並持續一天或更長時間，直到恢復平靜。
量化 使用地磁指數的地磁風暴的大小。 其中，使用最廣泛的是代表位於磁赤道附近的四個地磁觀測站網絡的磁活動的 Dst 指數和代表活動的三小時指數。
地磁每三個小時進行一次。 後者中，K指數使用最多，是一種準對數地磁指數，代表當地地磁場的擾動，是根據地磁觀測台在平靜日的日變化曲線得出的。 這是每隔三個小時測量一次。 在行星層面，定義了 Kp 指數，該指數是通過計算在全球地磁觀測站網絡中觀測到的 K 指數的加權平均值獲得的。
美國國家海洋和大氣局已經定義了一個量化地磁風暴強度和影響的尺度。 它由與達到的Kp指標值相關的五個可能值（G1到G5）組成，代表 它們在每個太陽週期中出現的平均頻率.
空間天氣涉及對太陽活動引起的太陽和地球之間的環境條件及其相關風險的研究。
目前，世界各地有許多專門研究太空天氣的組織，致力於監測太陽及其對地球的影響，收集來自衛星、地磁觀測站和其他傳感器的數據。 在西班牙，國家空間氣象局 (SEMNES) 正在執行這些監測和傳播任務，國家地理研究所的參與提供了來自其地磁觀測站的數據。
地磁風暴的影響
極光
地磁風暴通常規模較小，不會造成任何破壞。 北半球的北極光和南半球的南極光是地磁風暴最令人愉快的表現，由帶電的太陽粒子與地球大氣相互作用產生。 當大量物質由於日冕物質拋射的影響而到達時， 地球磁場試圖偏轉這些粒子， 但最終它們最終會穿透磁極附近的區域並與大氣層的上層接觸。 在這些層中，粒子與大氣中的氣體（氧氣、氮氣）相互作用，從而調整您看到的顏色。
儘管極光在高緯度地區很常見，但當與極端地磁暴相關時，它們可以在低得多的緯度地區看到。 例如，1 年 1859 月 XNUMX 日的大風暴“卡林頓事件”在歐洲、中美洲和夏威夷產生了極光。 在西班牙，這種現象非常臭名昭著，當時被當地媒體報導。
地磁風暴破壞
在不太常見的地磁風暴更強烈的情況下，它們可能會對基礎設施和人員造成損害。
一方面，衛星面臨受到影響的風險 高能帶電粒子的作用，可能會破壞其結構或影響其功能. 這可能會影響定位系統、導航系統或通信衛星，對依賴這些系統運行的所有基礎設施造成重大損害和經濟損失。
另一方面，可以感應地磁感應電流 (GIC) 的配電網絡和地下金屬管道非常敏感。 這種電流會對電網造成極大破壞，導致高壓變壓器過熱甚至燒毀，就像 13 年 1989 月 XNUMX 日的地磁風暴期間發生的那樣， 這導致了魁北克著名的停電 （加拿大）。 油氣管道易受 GIC 腐蝕，而軌道交通信號系統可能受損，存在風險。
人們在乘飛機旅行時也會受到強烈地磁風暴的影響。 出於這個原因，在強烈的地磁風暴期間，極地航線上的飛機經常被轉移，宇航員必須留在機上，直到風暴的影響消退。
我希望通過這些信息，您可以更多地了解地磁風暴及其特徵。