历史上著名的剧烈太阳风暴对地球的影响有多大?

来源:未知 时间:2019-09-15 03:53:37 字体:[ ]

  No.1  超强太阳风暴-1859年卡林顿事件

  电力体系:添拿大魁北克省电力体系遭到主要损坏。地球强磁暴导致添拿大魁北克省电网主要线路上的一个变压器因感答电流过大而销毁,整个电网在不到90秒钟就通盘瘫痪,致使该电网所管辖的区域陷入黑黑和严寒。

  地球行为太阳系“家族”的一员,深受太阳运动的影响。吾们的太阳是颗躁动担心的恒星。当太阳稀奇活跃时,太阳爆发运动喷发出重大的物质和能量,它们穿越星际空间,到达地球附近,引首地球空间环境的剧烈扰动,进而影响人类和其它生物的生存和运动。

  航空:极区航线受到很大影响。

  地磁暴:这次地磁暴赓续10个3幼时Kp指数大于7,有2个3幼时ap指数达到最大值400。按照1932年以来每天的Ap指数来排序,3月13日的Ap值排名高居第二,为246。这次地磁暴Dst指数值为-589纳特斯拉,其强度广大于排名第二的-429纳特斯拉。

  卫星:在太阳爆发运动期间,地球高轨道高能粒子通量和矮轨道大气密度的增补以及地球磁场剧烈转折导致很多卫星也遭受了差别程度的影响。如美国GOES-7卫星亏损了一半太阳能电池,致使其寿命萎缩了一半;3月17日,日本通讯卫星CS-3B变态,搭载在卫星上的备用命令电路损坏等等。

  卡林顿事件对电报业造成主要损坏。意大利的托斯卡纳等通俗地区的电报站机器都展现了闪火花表象,甚至电线也被熔化了。并且随着时间推移,波士顿至波特兰的电报线在异国电池的情况下,倚赖地磁暴产生的电流赓续做事长达两幼时之久。

  高能带电粒子流速度比炮弹快万倍以上,(大约30分钟)到达地球空间后轰击磁层,并能突破地球磁场的重重防线,进入卫星轨道,对卫星和其它空间飞走器来说能够就是一场不幸;对于在空间实走做事的航天员来说,若遭遇到云云的高能粒子流,他们的生命坦然能够会受到胁迫;对于穿越极区的航空乘客来说,若穿越时恰逢高能粒子流的沉降,他们的辐照剂量会添大,健康将受影响。原由极区地磁场的磁力线是盛开的,高能粒子流能够沿着磁力线沉降到极盖区表层大气中,引发极盖汲取事件,影响极区无线电通信。

  深空做事:安置在“奥德赛号”飞船上的火星环境辐射探测仪((MARIE),其现在标正本是用于探测星辐射环境以确定宇航员在火星上所遭受到的辐射危险,在28日却原由粒子辐射发出温度红色警报而自动关闭,至今异国恢复。

  太阳风暴的历史由来已久。19世纪50年代以前,它留给人类主要是一幅幅多姿多彩的极光图像和一段段时兴动人的极光神话。在此之后,太阳风暴带给人类社会更多的是一道道伤痕,而且随着社会发展,其迫害所涉及的周围也越来越广,上可到太空中翱翔的卫星,下可达海底中深埋的电缆。吾们经过三次强太阳风暴事件来晓畅一下太阳风暴的威力。

  二、历史上的强太阳风暴

  造成的危害

  电离层扰动:共产生100多次电离层猛然骚扰。

  通信:全球短波通讯休止,超视距雷达、民航通讯展现故障;伊拉克战场美英联军通讯受到影响;珠穆朗玛峰探险队和一些电视广播通讯公司遭到了主要的高频射电短期作梗;吾国北方短波通讯受到主要作梗,北京、满洲里无线电不悦目测点短波信号一度休止。

  第一轮抨击——添强的电磁辐射

  大气层扰动:480千米高度处的大气密度增补了4倍。

  晓畅了历史上强太阳风暴带给人类社会的危害,吾们答该隐微强太阳风暴能够给国家坦然安详与经济社会发展带来的危害,是现在必须高度偏重的一栽自然灾难表象。吾们不克对剧烈的太阳风暴及其影响失踪以轻心。针对吾国国家关键基础设施防护措施有限,空间资产大量增补的情况,如何答对极端空间天气的影响,既是各级当局的职责,也是空间科学周围和各社会整体的基本做事,必须做到有备无患。

  事件强度

  导航:罗兰C导航定位体系通知了数次的作梗题目,GPS用户也报道了行使战败和休止。

  高能粒子数目:大于30兆电子伏的质子通量达到1.9×1010个/cm2 ,是排名第四的1972年高能粒子事件的4倍。创下了迄今为止高能粒子事件最强纪录。 

  一、太阳风暴爆发

  地磁暴:Ap指数达到204,是自1932年有记录以来的第9大极值。

  造成的危害

  国际空间站:经历了变态摩擦阻力。

  地磁扰动:在太阳耀斑爆发的17.5幼时后,Dst指数最大降落到-1760纳特。这次事件的地磁暴强度是1989年3月地磁暴的4倍。

  高能粒子通量:太阳质子事件的峰值流量达到29500pfu,是GOES卫星1976年不悦目测以来第4大值。

  第二轮抨击——高能带电粒子流

  空间天气转折与太阳运动直接相关,既有必定的转折特征和规律,又有很大随机性与突发性。所以,空间天气事件预报和预警必须竖立在赓续太阳不悦目测,以及永远历史积累原料分析钻研基础上。最先,要竖立以地面不悦目测体系为主,地面与空间不悦目测相结相符的太阳不悦目测网,进一步做益不悦目测数据积累、处理与行使做事。其次,要强化基础钻研,针对太阳运动转折的规律及对地球空间环境影响的特征,钻研制定响答的标准体系。第三,赓续挑高空间天气预报产品制作与服务程度,理顺空间天气预报产品的服务渠道,添强对极端空间天气事件的预报预警能力。

  No.2 1989年3月太阳风暴-魁北克省大断电事件

  一是强化空间天气事件知识广泛,挑高对其湮没危害性的意识。

  第三轮抨击——等离子体云

  极光:较矮纬度地区如北半球的美国佛罗里达州、古巴等地都望到了极光。

  来源:中科院之声

  电力:瑞典马尔默市南部的一个电力体系遭到损坏,有5万居民用电供答休止。

  吾国对空间天气事件不悦目测、预报、产品制作与服务首步较晚,现在仍限制在片面营业周围,主要荟萃在对空间资产的影响及防护。吾国关键基础设施周围大、防护措施不到位,大片面国家关键基础设施管理与运走体系对空间天气事件影响匮乏基本意识。所以,最先答大力推进空间天气事件及影响知识的广泛,挑高对极端空间天气事件影响危害的意识。必要添大相关太阳、日地空间、空间天气事件、事件影响等知识的科普宣传。同时,按照当代新闻传播手腕的特点,制作样式多样且容易被差别受多批准的新闻产品。

  事件强度

  高能粒子通量:受太阳耀斑及抛射的等离子体云影响,发生2次强太阳质子事件。第一次大太阳质子事件赓续5天,峰值通量为1500pfu,第二次大太阳质子事件赓续2天,峰值通量为1250pfu。

  2003年10月终至11月初期间,太阳上发生了一系列剧烈的爆发运动,造成了日地空间环境重大扰动。受此影响,美国添州中部上空展现了稀奇的极光;约折半卫星展现故障,日本先辈地球不悦目测卫星-2(ADEOS-2)十足失效;全球周围内的通讯受到作梗,海事危险呼叫体系瘫痪,珠峰探险队通讯休止;全球定位体系精度降矮;瑞典5万人的电力供答休止……如此剧烈的太阳风暴在历史上专门稀奇,因正值西方万圣节前后而被命名为“万圣节太阳风暴”。

  编者按:“众多的空天还有很多未知的稀奇有待追求”,为此,中科院之声与中国科学院国家空间科学中央说相符开设“Calling太空”科普专栏,为行家讲述兴趣的故事,介绍一些与空间科学和航天相关的知识。

  通信卫星:致使46颗通信卫星通知了变态。

  空间天气事件影响行为一栽全球坦然胁迫,受到越来越多国家当局的偏重,正在成为各国当局说相符答对的全球挑衅。永远以来,由国际机构说相符开展的太阳不悦目测、钻研等运动,在空间环境钻研、空间天气事件展望等方面发挥了积极作用。吾国行为一个世界性大国,在空间钻研开发行使等方面有能力和做事走在前线。吾们答积极参添空间天气与空间环境不悦目测钻研周围国际配相符,同时,也有责任牵头和倡导国际配相符项现在,共享国际钻研收获,共同升迁答对空间天气事件的能力。

▲ 太阳爆发对地球的三轮抨击暗示图▲ 太阳爆发对地球的三轮抨击暗示图▲ 太阳爆发暗示图▲ 太阳爆发暗示图▲ 1859年大磁暴期间,矮纬地区不悦目测到的红色极光▲ 1859年大磁暴期间,矮纬地区不悦目测到的红色极光▲ “卡林顿”事件与十大空间灾难事件Dst对比图 ▲ “卡林顿”事件与十大空间灾难事件Dst对比图  ▲ 卡林顿事件对电报走业造成主要损坏 ▲ 卡林顿事件对电报走业造成主要损坏 ▲ 魁北克省大断电事件 ▲ 魁北克省大断电事件▲ 地面台站所获得的各地磁指数▲ 地面台站所获得的各地磁指数▲ 磁暴对电力体系影响(暗示),白色外示灯火通亮▲ 磁暴对电力体系影响(暗示),白色外示灯火通亮▲ 黑子群AR486爆发X28级巨耀斑▲ 黑子群AR486爆发X28级巨耀斑▲ 万圣节太阳风暴期间的高能粒子环境与地磁环境▲ 万圣节太阳风暴期间的高能粒子环境与地磁环境  声明:新浪网独家稿件,未经授权不准转载。 -->

  太阳电磁辐射的能量主要分布在可见光和近红外光谱区。当太阳耀斑爆发时,射电、紫外和X射线波段的电磁辐射的添强幅度可达几个数目级。这些添强的辐射以光速(大约8分钟)抵达地球空间,原由磁层无法阻截电磁辐射,它们就直接进入到电离层和高层大气,使电离层中的电子浓度急剧添大,引发电离层猛然骚扰,可导致短波无线电信号衰亡,甚至休止。

  三、如何答对太阳风暴?

  在地球附近,来自太阳的电磁辐射和携带太阳磁场的太阳风与地球磁场和地球大气相互作用,形成了由磁层、电离层和高层大气构成的相对安详又周详耦相符的复杂体系,这个体系清淡称为地球空间环境。当太阳剧烈爆发时,添强的电磁辐射、高能带电粒子流和高速等离子体云将对地球形成三轮抨击,打破地球空间环境相对安详安和的局面。

  三是积极参添国际空间环境周围配相符,赓续升迁答对空间天气事件能力。

  二是大力构建空间环境钻研与不悦目测网,挑高空间天气预报产品服务程度。

  太阳耀斑:日面上共爆发了57个M级以上的X射线耀斑,包括11个X级的大耀斑;同时陪同有起码15个晕状日冕物质抛射及大量的幼日冕物质抛射。其中X28级巨耀斑是自1976年以来不悦目测到的最大耀斑。

  No.3 2003年万圣节太阳风暴

  太阳风暴的等级能够从X射线耀斑、质子事件以及地磁暴的强度进走划分。在卡林顿事件发生期间,不悦目测技术还不足成熟,空间环境扰动监测数据也不足周详。但过后人们从高能粒子数目、极光周围、地磁扰动和造成的危害这几个方面照样能够猜想出卡林顿事件是历史最强太阳风暴。 

  极光周围:1859年8月28日-9月4日磁暴期间,在北美、南美、欧洲、亚洲等多地望到极光。在古巴,人们居然能够在极光下读晨报,这些纪录一向保持到现在。

  地球轨道卫星:大约59%的空间科学做事受到了影响,其中24%的做事关闭的仪器采用可珍惜走为。

  事件强度

  造成的危害

  等离子体云以日冕物质抛射的样式从太阳上喷发出来,将重大的能量倾泄到磁尾的大尺度空间中,引发磁层剧烈悠扬。磁尾高密度的等离子体在电磁场的驱动下,添速冲向地球(大约18幼时-数天),添强赤道环电流,引首全球周围剧烈的地磁扰动——地磁暴,等离子体也能够在从磁尾注入到地球过程中被添速,同时有辐射带的高能电子挑唆中伤,形成全球周围的高能电子添强表象——高能电子暴。等离子体还能够注入到极区和电离层中,引发电离层暴,同时轰击高层大气,形成艳丽多彩的极光。

  1989年3月,日面上展现了一个超级运动区,该运动区掀首了一场剧烈的太阳风暴,使地球上发生了一次史上著名的强磁暴,同时也给人类社会带来了一系列不幸。此次太阳风暴的危害主要外现为对添拿大魁北克省电力体系的主要损坏,所以,吾们将这次太阳风暴称为“魁北克省大断电事件”。

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