2024-05-11
地磁暴又又又又又又又又又又上热搜了,起因是最近太阳又接连爆发几个X级强耀斑。据国家空间天气监测预警中心消息,国家空间天气监测预警中心5月11日9时发布地磁暴红色预警:北京时间2024年5月10日23时起发生地磁暴,最大级别达到超大地磁暴(Kp=9)水平,预计未来24小时,磁暴过程仍将持续,后续仍可能发生大地磁暴。
通过微博平台的情绪分析,相关搜索里,近6成受众情绪是“恐惧”。大家担心的内容包括但不限于:地磁暴可能引起头疼、睡不着、起不来床、不想上班、头晕恶心、情绪差、很困……
先别慌也别怕,一起来了解下,地磁暴到底是啥?
本文综合自微信公众号“中国气象”“中国天气网”“国家空间科学中心”“北京日报”“科普中国”。
地磁暴是一种典型的太阳爆发活动。当太阳爆发时,会发生日冕物质抛射,一次抛射能将数以亿吨计的太阳物质以数百到数千米每秒的高速抛离太阳表面。
5月8-9日观测到的多个全晕CME(SOHO卫星观测)来源:中国科学院国家空间科学中心
地磁暴的强度划分主要依据特定的地磁指数来进行。这些指数能够反映地磁活动的剧烈程度,从而帮助我们了解地磁暴的强度等级。
具体来说,常用的地磁指数包括Dst指数和Kp指数。Dst指数,即地磁扰动指数,是测量太空天气条件的重要指标,它通过测量地球磁场水平分量的变化来反映地磁暴的强度。而Kp指数,即全球磁场指数,则反映了每三小时地球磁场活动的情况,数值越大,对应的地磁活动越强。
根据Dst指数的变化,地磁暴的强度可以分为五个级别:小磁暴、中等磁暴、大磁暴、特大磁暴和超大磁暴。同时,Kp指数也用于划分地磁暴的强度等级。根据Kp指数的变化,可以将地磁活动分为平静、不平静、活动、小、大、强烈等不同等级。
研究发现,大约每11年,太阳活动就会由高峰进入低谷再返回到高峰,从未停止过。而在每一个周期内,太阳都会爆发几次强太阳风暴,随之而来的是超级耀斑和几十次强地磁暴。
而今年,正是太阳活动大年,根据国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)的统计,2月份开始,已发生12次地磁暴,其中11次都和太阳活动有关。最近更是连续出现太阳爆发活动,以太阳耀斑活动为主,其中5月3-7日下午,强度达到M级的中级耀斑22次,达到X级的大耀斑4次。
这也是今年以来频频有“地磁暴”上热搜的原因。“另一个原因是,近年来,我国空天一体化监测站网不断完善,空间天气监测预报预警能力不断提升,对空间天气事件的预测预报更加精准、精细,监测产品对极光观测等助力明显,公众对空间天气事件的认识和关注度与日俱增。”国家空间天气监测预警中心空间天气技术研发室主任宗位国曾对此解释。
5月10日X3.9级大耀斑(SDO卫星监测,世界时)。来源:中国科学院国家空间科学中心
有网友说,“可以去追极光了”,没错,极光其实就是地磁暴可视化的表现。极光是地面上能用肉眼看到的、由太阳风与磁层相互作用产生的一种自然现象。在地球磁场和大气的共同作用下,一场极光盛宴如期而至,黑龙江漠河和新疆部分地区全都出现了绚丽的极光。
极光是如何发生的?
当日冕物质携带着太阳的能量与地球相遇后,其中一部分会随着地球磁场进入两极,并与距离地面一百到四百千米高的大气层发生撞击,撞击的过程伴随着能量交换,这些能量在被大气原子与分子的核外电子吸收之后,又快速得到释放,释放的结果就是产生发光。
太阳风暴撞上地球磁场后,磁圈也发生了变形,一部分带电粒子从地球两极的磁场“开口”进入大气层,就会激发绚烂的极光。来源:中国科普博览
由于当前磁极也均位于地理上的南北两极附近,因而这类发光现象集中在高纬度地区(尤其是环绕磁极的“磁纬度”较高地区,这里也被称作极光带),极光也因此得名。
通常而言,由于高空能发光粒子较为稀薄,红色极光的强度相较绿色极光偏弱,但由于极光带在我国以北数百千米甚至更远,我国北方能看到的极光高度角都较低,加之地球表面的弧度、地形等遮挡,因而对于我国北方等中纬度地区,反而高度较高、强度相对较弱的红色极光更容易被看到。
对人类社会来说,地磁暴可能导致电力系统中断或设备损坏,对航天器造成额外的辐射影响;它还可能对卫星和空间站的运行产生影响,因为它们需要在稳定的地球磁场环境中工作。地磁暴还会影响电子产品和通信设备中的电磁部件,可能导致通信中断、导航失灵等问题。
尽管也有部分研究认为,太阳活动及伴随的地磁干扰与人体血压波动等影响有一定相关性,但这种相关性仍没有直接且明确的更进一步研究。对于更多普通人而言,目前并无充分证据表明地磁暴对身体状况存在影响。
“地磁暴的发生对公众日常生活的影响微乎其微,对航空器和卫星轨道运行会有一定影响,但也都可测可控。”宗位国表示,受地磁暴对磁场的影响,卫星和空间站可能会因大气拖曳造成轨道高度有所下降,需加强对轨道的监测并根据需要进行轨道调控;卫星导航设备定位误差可能有所增大,但对公众日常使用导航等功能影响不大。
对于航空飞行来说,日常一次国内航班飞行的辐射剂量大约是2至6微西弗,跨越极区的国际航班辐射剂量稍高一些,大约为50微西弗,这个剂量是国家安全标准的几百到几十分之一。当发生大地磁暴或太阳质子事件时,航空辐射剂量会有所增加,但一次飞行影响也不大,大家不用担心。对于信鸽放飞来说,地磁暴预报预警对于开展相关活动有较好的指导作用,可提前关注相关空间天气预报预警产品,尽量减少在不良天气条件下以及远距离的放飞活动
百度浏览 来源 : 瞭望智库
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