Kaip magnetinės audros iš tikrųjų veikia technologijas ir žmones
įvairenybės / / December 14, 2021
Jie netgi kaltinami dėl SSRS žlugimo.
Kas yra magnetinės audros
Magnetinės audrosA. D. Ševninas. Magnetinės audros / Didžioji rusų enciklopedija – tai stiprūs Žemės magnetinio lauko perturbacijos, kurios staiga sutrikdo įprastą jos eigą ir trunka nuo kelių valandų iki kelių dienų. Kai jie atsiranda, jie vienu metu stebimi visoje planetoje.
Magnetinės arba, tiksliau, geomagnetinės audros yra Žemės kosminių orų dalis. Jie sukelia auroras, jie galiGeomagnetinės audros / NOAA kosminių orų prognozavimo centras neigiamai paveikti orbitines ir antžemines technologijas, taip pat kai kurių žmonių būklę.
Kodėl kyla magnetinės audros
Saulės vėjas – iš Saulės sklindantis įkrautų dalelių srautas – nuolat veikiaGeomagnetinės audros / NOAA kosminių orų prognozavimo centras į išorinę, aukščiausią Žemės magnetinio lauko dalį (magnetosferą). Dėl šios priežasties ji visada yra tokios iškreiptos būsenos:
Tačiau saulės vėjo srautas toli gražu ne visada yra stabilus ir gali svyruoti. Jo trikdžius sukelia vainikinės skylės ir masės išmetimai (pastarieji dažnai painiojami su
blyksniai ant saulės).Pūgos sukeltos audros yra pačios smarkiausios. Šių reiškinių metu artimiausia mums žvaigždė išskiria milijardus tonų plazmos. AtrodoDiena, kai saulė atnešė tamsą / NASA vienu metu susprogdinti tūkstančius branduolinių bombų. Jei srautas buvo nukreiptas į Žemę, dalelės gali ją pasiekti. Paprastai tai užtrunkaGeomagnetinės audros / NOAA kosminių orų prognozavimo centras dvi ar tris dienas, tačiau galinga emisija plazma gali įveikti 150 milijonų kilometrų atstumą per 18 valandų.
Kai upelis pasiekia mūsų planetą, jis sukeliaA. D. Ševninas. Magnetinės audros / Didžioji rusų enciklopedija smūginė banga, suspaudžianti Žemės magnetosferą. Saulės vėjo protonų susidūrimas su mūsų atmosferos vandenilio atomais suformuoja elektros srovę. Palaipsniui, audrai nykstant, magnetosfera grįžta į normalią būseną, o srovė mažėja.
Koroninės skylės turi šiek tiek kitokį veikimo principą. Šiuose saulės paviršiaus regionuose magnetinis laukas yra silpnesnis nei likusioje žvaigždės dalyje. Todėl iš jų sklinda saulės vėjo srovė, kuri juda greičiau nei įprastai: 500-800 kilometrų per sekundę, o ne 1. K. Lapė. Koroninės skylės ir greitas saulės vėjas / NASA
2. Saulės vėjas / NOAA kosminių orų prognozavimo centras 300–500. Toks srautas gali sukelti švelnias magnetines audras. Tačiau kartais jie trunkaGeomagnetinės audros / NOAA kosminių orų prognozavimo centras daug ilgiau ir generuoja daugiau energijos.
Koroninė skylė saulėje. Nuotrauka: NASA / SDO / Wikimedia Commons
Saulės magnetiniai laukai. Raidė B reiškia vainikinę skylę. Vaizdas: Sebman81 / Wikimedia Commons
Todėl magnetinių audrų dažnis yra tiesiogiai susijęs su saulės aktyvumu. Tai, savo ruožtu, pakyla ir išnyksta, sudarydama ciklus, trunkančius vidutiniškai 11 metų. Todėl per mėnesį galiA. D. Ševninas. Magnetinės audros / Didžioji rusų enciklopedija įvyksta iki aštuonių magnetinių audrų didžiausio intensyvumo laikotarpiu arba nė vienos. Tuo pačiu metu didelis saulės aktyvumas toli gražu ne visadaV. N. Obridko. Apie vadinamąsias „geomagnetines nepalankių dienų prognozes“ / Gindamas mokslą Nr. 2 sukelia stiprius geomagnetinius trikdžius.
Ar įmanoma išmatuoti magnetinės audros stiprumą
Matuojamas magnetinių audrų intensyvumasGeomagnetinės audros / NOAA kosminių orų prognozavimo centras naudojant specialius indeksus. Mokslininkai daugiausia naudoja Dst: jis apskaičiuojamas pagal magnetometrų rodmenis iš kelių stočių, esančių prie Žemės magnetinio pusiaujo. Duomenys atnaujinami kas valandą. Ramioje aplinkoje Dst svyruoja nuo -20 iki 20 nanoteslų. Audra laikoma situacija, kai ji nukrenta žemiau -50 nanoteslų.
Apskaičiuota galingiausia užfiksuota magnetinė audraY. aš. Jermolajevas, I. G. Lodkina, N. S. Nikolaeva ir kt. Ekstremalių magnetinių audrų atsiradimo dažnis / Geophysical Research: Space Physics esant –1 760 nT pagal Dst. Tai palyginti maža. Pavyzdžiui, priversti varlė levituoti, reikiaM. V. Berry, A. K. Geim. Apie skraidančias varles ir levitronus / Europos fizikos žurnalas apie 16 teslų, tai yra, 16 * 10⁹ arba 16 000 000 000 nanoteslų.
Paprastiems žmonėms labiau suprantamas G indeksas, kuris įvertinaNOAA kosminės oro svarstyklės / NOAA kosminių orų prognozavimo centras magnetinės audros pagal jų pavojų. Išsiskiria penki lygiai.
- G1 - nedidelės magnetinės audros. Pasitaiko apie 1700 kartų per saulės ciklą. Jie gali išprovokuoti silpnus elektros tinklo svyravimus, nežymiai paveikti palydovų darbą ir sukelti pašvaistę.
- G2 - vidutinio sunkumo. Apytiksliai 660 kartų per ciklą. Kartais jie sukelia įtampos šuolių ir transformatorių pažeidimus šiaurinėse platumose, pakoreguoja erdvėlaivių judėjimą. Dėl tokių audrų pašvaistės atsiranda toliau nuo ašigalių.
- G3 - stiprus. Apie 200 per ciklą. Dėl tokių trikdžių gali reikėti koreguoti elektros sistemos įtampą. Taip pat kartais klaidingai išjungiami saugikliai, nutrūksta palydovinė navigacija ir radijo ryšys. Auroros matomos dar arčiau pusiaujo.
- G 4 - sunkus. Apie 100 per ciklą. Įtampos stebėjimo problemos ir klaidingas apsauginių įtaisų suveikimas yra dažni. Tokios audros gali sukurti elektros sroves vamzdynuose ir pabloginti radijo ryšį bei palydovinę navigaciją. Kartais auroros stebimos Krasnodaro teritorijos lygyje.
- G5 - nepaprastai stiprus. Apie 4 per ciklą. Jie gali sukelti didelio masto elektros tinklo problemas (kai kurios sistemos visiškai sugenda arba išsijungia), rimtų palydovų veikimo sutrikimų. Jie gali formuoti stiprias sroves vamzdynuose, kelioms dienoms atimti radijo ryšį. Auroros galimos subtropinėse vietovėse, tokiose kaip Kairas.
Kaip magnetinės audros veikia technologijas
Galingos magnetinės audros trukdoGeomagnetinės audros / NOAA kosminių orų prognozavimo centras signalų sklidimas jonosferoje. Štai kodėl aukščiau nurodytos klaidos ir sustojimai atsiranda veikiant GPS, aukšto dažnio radijo ryšiui ir kai kurioms karinėms sistemoms. ankstyvas aptikimas.
Be to, atrodo, kad trumpam magnetinės audros plečiasiGeomagnetinės audros / NOAA kosminių orų prognozavimo centras atmosfera. Tai sulėtina artimųjų Žemės palydovų darbą ir jie gali pradėti prarasti aukštį. Dėl šios priežasties, pavyzdžiui, sovietų kosminė stotis Salyut-7.
Tačiau apčiuopiamiausias problemas sukelia gebėjimasGeomagnetinės audros / NOAA kosminių orų prognozavimo centras magnetinės audros sukuria elektros srovę visuose metaliniuose objektuose. Ir kuo pastarasis didesnis, pavyzdžiui, elektros linija ar dujotiekis, tuo reikšmingesnės srovės. Eidami per įrenginius, jie gali juos sunaikinti: įranga perdega nuo per didelio streso. Nuo to labiausiai kenčia transformeriai.
Prie ko jau privedė stiprios audros
Didžiausia mūsų laikų audra pagal savo pasekmes (−589 nanoteslos) kilo 1989 metų kovo 13 dieną. Tada liko visa Kanados Kvebeko provincijaDiena, kai saulė atnešė tamsą / NASA be elektros 12 valandų. Tuo pačiu metu infrastruktūra sugedo greičiau nei per 2 minutes.
Magnetiniai trikdžiai buvo tokie stiprūs, kad šiaurės pašvaistė buvo matoma net Kuboje ir Floridoje. Tinklo sutrikimai ir nuostoliai buvo pastebėti visose JAV ir Kanadoje, nors niekas nebuvo sužeistas, išskyrus Kvebeką.
Kai kurie palydovai kelioms valandoms prarado ryšį su Žeme. Įrangos problemų iškilo ir amerikiečių erdvėlaivyje „Discovery“. Be to, teritorijoje kurį laiką buvo nutrūkęs Laisvosios Europos radijo pogrindinis transliavimas SSRS.
O 1972 metais išprovokavo galinga magnetinė audraD. J. Knippas, B. J. Fraseris, M. A. Shea ir kt. Apie mažai žinomas 1972 m. rugpjūčio 4 d. itin greito vainikinių masių išmetimo pasekmes: faktai, komentarai ir raginimas veikti / Oras kosmose didžiuliai elektros energijos tiekimo ir ryšių nutraukimai Jungtinėse Valstijose. Vietname dėl to sugedo kelios dešimtys jūrinių minų su magnetiniais saugikliais, pastatytų amerikiečių kariuomenės.
Kita smarki audra kilo 2003 m. lapkritį. Tada Amerikos GPS duomenų koregavimo sistema (WAAS) išsijungėSunkūs kosminiai orų įvykiai. Socialinio ir ekonominio poveikio supratimas: seminaro ataskaita / Nacionalinės mokslų, inžinerijos, medicinos akademijos 30 valandų buvo nutrūkęs daugelio palydovų darbas, o japoniškas ADEOS-2 iš viso patyrė rimtų nuostolių.
Kilo jau minėta galingiausia audra per visą stebėjimų istoriją (-1 760 nanoteslų).Super saulės blyksnis / NASA mokslas tą patį 1859 m. Ji JAV sudegino kelias telegrafo linijas, pašvaistės buvo stebimos atogrąžų platumose, o dėl šviesaus dangaus naktį buvo šviesu kaip dieną. Šis įvykis buvo pavadintas Carrington astronomo Richardo-Christopherio Carringtono, kuris viską užfiksavo, garbei.
Kokią galingą magnetinę audrą gali sukelti šiandien
Tikimybė, kad artimiausiu metu mus ištiks galios padidėjimas, panašus į Carrington įvykį, yra gana maža.P. Riley. Apie ekstremalių kosminių oro įvykių tikimybę / Space Weather. Tačiau mokslininkai šios galimybės neatmeta. Ir jie neturi bendro sutarimo, kokios rimtos bus pasekmės.
Pavyzdžiui, yra skaičiavimų, pagal kuriuos vien Jungtinėse Valstijose tokia audra kaip Carrington galiSunkūs kosminiai orų įvykiai. Socialinio ir ekonominio poveikio supratimas: seminaro ataskaita / Nacionalinės mokslų, inžinerijos, medicinos akademijos padaryti žalą nuo vieno iki dviejų trilijonų dolerių. Ir tai tik pirmaisiais metais. Sugadintų sistemų taisymas gali užtrukti keletą metų. Trūksta elektros tiekimoB. Lassenas. Ar gyvulininkystė paruošta elektros paralyžiuotam pasauliui? / Maisto ir žemės ūkio mokslo žurnalas kelia pavojų maisto sistemai.
Ramina tik tai, kad tokių įvykių, RAS fizikų nuomone, pasitaikoY. aš. Jermolajevas, I. G. Lodkina, N. S. Nikolaeva ir kt. Ekstremalių magnetinių audrų atsiradimo dažnis / Geophysical Research: Space Physics ne dažniau kaip kartą per 500 metų. Juk Saulė ne visada šaudo plazmos srautus Žemės kryptimi. Taigi, stiprus smūgis„Near Miss“: 2012 m. liepos mėn. saulės superaudra / NASA mokslas 2012 m. liepą ką tik paleido daleles į kosmosą ir nesukėlė Žemėje didelių magnetinių audrų.
Be to, ne visi stiprūs pasipiktinimai sukelia katastrofiškas pasekmes. Pavyzdžiui, 2000 m. liepos mėnEkstremalūs įvykiai ir gamtos pavojai: sudėtingumo perspektyva -300 nanoteslų talpos audra, tačiau ji niekaip nepaveikė elektros sistemos.
Tiesa, naujoji audra gali būti net stipresnė nei Carrington. Taigi, senovės japonų kedrų radioaktyviosios anglies analizės duomenys parodė, kad 774 m.YU. N. Efremovas. Grėsmės iš kosmoso / Mokslo gynybai Nr. 12 20 kartų galingesnis nei 1859 m.
Kaip magnetinės audros veikia žmones
Manoma, kad dėl nuotaikų kaitos, agresyvumo, depresijos ir sveikatos problemų kaltos magnetinės audros. Jiems priskiriama didelė nelaimių rizika ir net kai kurios istorinių įvykių.
Ir audros kai kuriuos žmones paveikia. Nors ir nelengva pastebėtiV. N. Obridko. Apie vadinamąsias „geomagnetines nepalankių dienų prognozes“ / Gindamas mokslą Nr. 2. Tam reikia daugybės statistinių duomenų, o rezultatus gali iškraipyti daugybė veiksnių.
Šiuo metu yra keletas tyrimų, patvirtinančių magnetinių sutrikimų poveikį širdies ir kraujagyslių sistemai. Pavyzdžiui, per audrą žmonėms gali padidėti kraujospūdis.S. Ghione, L. Mezzasalma, C. Del Seppia ir kt. Ar saulės kilmės geomagnetiniai trikdžiai turi įtakos arteriniam kraujospūdžiui? / Žmogaus hipertenzijos žurnalas ir dažnisA. Alabdulgaderis, R. McCraty, M. Atkinsonas ir kt. Ilgalaikis širdies ritmo kintamumo reakcijos į saulės ir geomagnetinės aplinkos pokyčius tyrimas / Mokslinės ataskaitos širdies ritmas. 23 metų ligoninių pranešimų iš Naujosios Zelandijos, Australijos, Jungtinės Karalystės, Prancūzijos ir Švedijos analizė taip pat parodėV. L. Feiginas, P. G. Parmaras, S. Barker-Collo ir kt. Geomagnetinės audros gali sukelti smūgį / insultąkad vainikiniai išmetimai padidina riziką insultas 19 proc. O tyrimo, atlikto 263 JAV miestuose, autoriai manoC. L. Zilli Vieira, D. Alvaresas, A. Blomberg ir kt. Geomagnetiniai trikdžiai, kuriuos sukelia saulės aktyvumas, padidina bendrą ir širdies ir kraujagyslių ligų mirtingumo riziką 263 JAV miestai / Aplinkos sveikatakad padidėjęs geomagnetinis aktyvumas didina mirtingumą nuo širdies ir kraujagyslių ligų bei širdies priepuolių.
Todėl žmonės, sergantys širdies ir kraujagyslių ligomis geomagnetinių audrų metu, turėtųYU. N. Efremovas. Grėsmės iš kosmoso / Mokslo gynybai Nr. 12 būkite pasiruošę: apsirūpinkite gydytojo paskirtais vaistais, turėkite su savimi telefoną arba perspėkite artimuosius.
Tačiau magnetinių audrų ryšys su kitomis sveikatos problemomis, tokiomis kaip depresijaR. W. Kay. Geomagnetinės audros: asociacija su depresijos paplitimu, įvertinus patekimą į ligoninę / The British Journal of Psychiatry, mokslininkams nepavyko rasti.
Tas pats yra ir su geomagnetinio aktyvumo įtaka žmogaus elgesiui. Visa tai tik fikcija. Pavyzdžiui, kai kurie šio požiūrio šalininkai teigia, kad Žemė ir Saulė kaip gyvos būtybės dalyvavo 1991 metų rugpjūčio įvykiuose, kai Valstybiniam nepaprastųjų situacijų komitetui nepavyko sustabdyti SSRS žlugimo. Tariamai tada buvo stiprus saulės aktyvumo antplūdis. Jis tikrai buvo pastebėtasV. N. Obridko. Apie vadinamąsias „geomagnetines nepalankių dienų prognozes“ / Gindamas mokslą Nr. 2. Bet ne tik rugpjūtį, o ištisus keturis mėnesius: nuo birželio iki spalio. O geomagnetinis laukas šiuo laikotarpiu buvo visiškai ramus.
Kaip apsisaugoti nuo magnetinių audrų
NASA kartu su Nacionaline vandenynų ir atmosferos administracija (NOAA), JAV federaline ekstremalių situacijų valdymo agentūra ir kt.Paskelbta nacionalinė kosminių orų strategija ir veiksmų planas / JAV kosminių orų prognozavimo centras strategija ir veiksmų planas pablogėjus kosminiam orui. Jis turėjo sustiprinti gyventojų ir energetikos objektų apsaugą nuo elektromagnetinių impulsų.
Pavyzdžiui, sugedus tinklo komponentams,Atkūrimo transformatorius (RecX) / JAV Tėvynės saugumo departamentas naudojami budėjimo mobilieji transformatoriai. Jų dėka bus galima greitai atkurti elektros tinklo darbą remontuojant sunaikintą stacionarų įrenginį.
Kritinius objektus nuo lūžimo galima apsaugoti naudojant specialius prietaisus. Pavyzdžiui, kondensatorių baterijos, kurios kaupia energijos perteklių, arba Faradėjaus ląstelės, kurios ją išsklaido.
Tačiau savalaikis elektros tiekimo nutraukimas ir įspėjimas padės geriausiai. meteorologiniai žmonių. Ir tam reikia mokėti numatyti saulės aktyvumą.
Ar įmanoma nuspėti magnetines audras
Taip tu gali. Pavyzdžiui, JAV tai daroSaulės ciklas 25 jau čia. NASA, NOAA mokslininkai paaiškina, ką tai reiškia / NASA Kosminių orų prognozavimo centras (SWPC). Tai yra NOAA dalis. SWPC ir NOAA darbuotojai prognozėms naudoja duomenis iš Žemės palydovų ir kosminių kūnų stebėjimus. Mokslininkai kuria ir tobulina nuspėjamuosius modelius, kad padėtų jiems numatyti orą erdvėje, kaip tai daro meteorologai.
Tačiau jūs turite suprasti, kad savaitės ar mėnesio geomagnetinės prognozės nėra įmanomos.V. N. Obridko. Apie vadinamąsias „geomagnetines nepalankių dienų prognozes“ / Gindamas mokslą Nr. 2, nes padėtis mūsų žvaigždėje gali pasikeisti per kelias minutes. Ir net jei mokslininkai žino, kad įvyko masinis išmetimas, jie negali labai tiksliai pasakyti, ar jis pateks į Žemę, ar ne.
Ilgiausia – 27 dienų – prognozė pagrįsta Saulės apsisukimo aplink savo ašį periodu. Jis nenurodoV. N. Obridko. Apie vadinamąsias „geomagnetines nepalankių dienų prognozes“ / Gindamas mokslą Nr. 2 audros datą ir laiką, bet tik informuoja apie tikimybę, kad potencialiai pavojingos zonos gali būti nukreiptos į mūsų planetą.
Sudaromos tiksliausios geomagnetinės prognozėsV. N. Obridko. Apie vadinamąsias „geomagnetines nepalankių dienų prognozes“ / Gindamas mokslą Nr. 2 likus parai ar kelioms valandoms iki audros pasiekus Žemę. Jie pagrįsti astronominių palydovų, fiksuojančių saulės vėjo trikdžius, duomenimis. Dabartinę informaciją galima peržiūrėti svetainėse NOAA ir FIANAS - Rusijos mokslų akademijos Fizinis institutas.
Taip pat skaitykite☀️✨🌍
- 14 geriausių programų astronomijos mėgėjams
- 6 stulbinantys faktai apie Žemės planetą, kuriais sunku patikėti
- Kiek vandens reikia saulei užgesinti
- 9 galimos katastrofos, galinčios sunaikinti žmoniją amžiams
- 10 klaidingų nuomonių apie erdvę, kuria gėda tikėti