Как магнитните бури наистина засягат технологиите и хората

Какво представляват магнитните бури

Магнитни буриА. Д. Шевнин. Магнитни бури / Голяма руска енциклопедия - това са силни смущения на магнитното поле на Земята, които рязко нарушават нормалното му протичане и продължават от няколко часа до няколко дни. Когато се появят, те се наблюдават едновременно по цялата планета.

Магнитните или по-точно геомагнитните бури са част от космическото време на Земята. Те причиняват сияния, те могатГеомагнитни бури / Център за прогнозиране на космическото време на NOAA влияят негативно на орбиталната и наземната технология, както и на състоянието на някои хора.

Защо възникват магнитни бури

Слънчевият вятър - поток от заредени частици, излъчвани от Слънцето - въздейства непрекъснатоГеомагнитни бури / Център за прогнозиране на космическото време на NOAA към външната, най-висока част на магнитното поле на Земята (магнитосферата). Поради това тя винаги е в такова изкривено състояние:

Въпреки това, потокът на слънчевия вятър далеч не е винаги стабилен и може да се колебае. Неговите смущения са причинени от коронални дупки и масови изхвърляния (последните често се бъркат с пламъци на слънцето).

Бурите, провокирани от виелица, са най-тежки. По време на тези явления най-близката до нас звезда отделя милиарди тонове плазма. Изглежда катоДенят, в който слънцето донесе мрак / НАСА едновременно да взривят хиляди ядрени бомби. Ако потокът е бил насочен към Земята, частиците могат да достигнат до нея. Обикновено отнемаГеомагнитни бури / Център за прогнозиране на космическото време на NOAA два или три дни, но с мощни емисии, плазмата е способна да измине разстояние от 150 милиона километра за 18 часа.

Когато потокът достигне нашата планета, той причиняваА. Д. Шевнин. Магнитни бури / Голяма руска енциклопедия ударна вълна, която притиска магнитосферата на Земята. Сблъсъкът на протоните на слънчевия вятър с водородните атоми на нашата атмосфера образува електрически ток. Постепенно, когато бурята затихва, магнитосферата се връща в нормалното си състояние и токът се разпада.

Коронарните дупки имат малко по-различен принцип на действие. В тези области на слънчевата повърхност магнитното поле е по-слабо, отколкото в останалата част на звездата. Следователно от тях излиза поток от слънчев вятър, който се движи по-бързо от обикновено: 500-800 километра в секунда вместо 1. К. лисица. Коронални дупки и бърз слънчев вятър / НАСА
2. Слънчев вятър / Център за прогнозиране на космическото време на NOAA 300–500. Такъв поток може да причини леки магнитни бури. Те обаче понякога продължаватГеомагнитни бури / Център за прогнозиране на космическото време на NOAA много по-дълго и генерират повече енергия.

Следователно честотата на магнитните бури е пряко свързана със слънчевата активност. Това от своя страна се издига и избледнява, образувайки цикли, продължаващи средно 11 години. Следователно, след месец майА. Д. Шевнин. Магнитни бури / Голяма руска енциклопедия се случват до осем магнитни бури по време на периода на максимален интензитет или нито една при минимума. В същото време високата слънчева активност далеч не е винагиV. Н. Обридко. За т. нар. „геомагнитни прогнози за неблагоприятни дни“ / В защита на науката No 2 води до силни геомагнитни смущения.

Възможно ли е да се измери силата на магнитна буря

Измерва се интензивността на магнитните буриГеомагнитни бури / Център за прогнозиране на космическото време на NOAA с помощта на специални индекси. Учените използват основно Dst: той се изчислява въз основа на показанията на магнитометрите от няколко станции, разположени на магнитния екватор на Земята. Данните се актуализират на всеки час. В спокойна среда Dst варира от -20 до 20 нанотесла. Буря се счита за ситуация, когато падне под -50 нанотесла.

Изчислена е най-мощната регистрирана магнитна буряЙ. аз Ермолаев, И. г. Лодкина, Н. С. Николаева и др. Честота на възникване на екстремни магнитни бури / Journal of Geophysical Research: Space Physics при -1 760 nT според Dst. Това е сравнително малко. Например да принудим жаба да левитира, трябва даМ. V. Бери, А. К. Geim. На летящи жаби и левитрони / European Journal of Physics около 16 Tesla, тоест 16 * 10⁹, или 16 000 000 000 нанотесла.

За обикновените хора индексът G е по-разбираем, който оценяваСкали за космическо време на NOAA / Център за прогнозиране на космическото време на NOAA магнитни бури по отношение на тяхната опасност. Открояват се пет нива.

• G1 - леки магнитни бури. Възникват около 1700 пъти на слънчев цикъл. Те могат да провокират слаби колебания в електрическата мрежа, леко да повлияят на работата на спътниците и да причинят сияние.
• G2 - умерена. Приблизително 660 пъти на цикъл. Понякога те водят до скокове на напрежението и повреда на трансформаторите в северните ширини, правят корекции в движението на космическите кораби. Такива бури предизвикват появата на сияния по-далеч от полюсите.
• G3 - силна. Около 200 на цикъл. Такива смущения може да изискват корекции на напрежението на енергийната система. Също така понякога се случва фалшиво задействане на предпазители, има прекъсвания в сателитната навигация и радиокомуникациите. Полярните сияния се виждат дори по-близо до екватора.
• G4 - тежък. Около 100 на цикъл. Често срещани са проблемите с наблюдението на напрежението и погрешното изключване на защитните устройства. Такива бури могат да създадат електрически токове в тръбопроводите и да влошат радиокомуникациите и сателитната навигация. Понякога полярните сияния се наблюдават на нивото на Краснодарския край.
• G5 - изключително силна. Около 4 на цикъл. Те могат да доведат до мащабни проблеми с електрическата мрежа (някои системи напълно се провалят или се изключват), сериозни неизправности в работата на сателитите. Те могат да образуват силни течения в тръбопроводи, да лишат радиокомуникациите за няколко дни. Полярните сияния са възможни в субтропични райони като Кайро.

Как магнитните бури влияят на технологиите

Мощните магнитни бури пречатГеомагнитни бури / Център за прогнозиране на космическото време на NOAA разпространение на сигнали в йоносферата. Ето защо горепосочените грешки и спирания възникват при работата на GPS, високочестотните радиокомуникации и някои военни системи. ранно откриване.

В допълнение, магнитните бури за кратко време изглежда се разширяватГеомагнитни бури / Център за прогнозиране на космическото време на NOAA атмосфера. Това забавя околоземните спътници и те могат да започнат да губят височина. Поради тази причина, например, съветската космическа станция Салют-7.

Но най-осезаемите проблеми са причинени от способносттаГеомагнитни бури / Център за прогнозиране на космическото време на NOAA магнитните бури генерират електрически токове във всички метални предмети. И колкото по-голям е последният, например електропровод или тръбопровод, толкова по-значими са токовете. Преминавайки през устройства, те могат да ги унищожат: оборудването изгаря от прекомерно напрежение. Трансформаторите страдат най-много от това.

До какво вече доведоха силните бури

Най-голямата буря на нашето време по отношение на нейните последици (−589 нанотесла) се случи на 13 март 1989 г. Тогава остана цялата канадска провинция КвебекДенят, в който слънцето донесе мрак / НАСА без ток за 12 часа. В същото време инфраструктурата излезе от строя за по-малко от 2 минути.

Магнитното смущение беше толкова силно, че северното сияние можеше да се види дори в Куба и Флорида. Смущения в мрежата и загуби бяха наблюдавани в Съединените щати и Канада, въпреки че никой освен Квебек не беше пострадал.

Някои от спътниците загубиха връзка със Земята за няколко часа. Проблеми с оборудването възникнаха и на американския космически кораб Discovery. Освен това подземното излъчване на Радио Свободна Европа беше прекъснато за известно време на територията на с СССР.

И през 1972 г. провокира мощна магнитна буряД. Дж. Книп, Б. Дж. Фрейзър, М. А. Shea et al. За малко известните последствия от ултра-бързото изхвърляне на коронална маса от 4 август 1972 г.: Факти, коментар и призив за действие / Космическо време масови прекъсвания на електрозахранването и комуникациите в Съединените щати. Във Виетнам заради него избухнаха няколко десетки морски мини с магнитни предпазители, поставени от американските военни.

Друга жестока буря се случи през ноември 2003 г. Тогава американската GPS система за корекция на данни (WAAS) се изключиТежки космически метеорологични събития. Разбиране на обществените и икономически въздействия: доклад от семинар / Националните академии на науките, инженерството, медицината за 30 часа работата на много спътници беше прекъсната и японският ADEOS-2 получи сериозни щети като цяло.

Настъпи вече споменатата най-мощната буря в цялата история на наблюденията (-1 760 нанотесла)Супер слънчево изригване / НАСА наука същото през 1859 г. Тя изгори няколко телеграфни линии в Съединените щати, полярни сияния се наблюдаваха в тропическите ширини и заради яркото небе беше светло като ден през нощта. Това събитие е наречено Карингтън в чест на астронома Ричард-Кристофър Карингтън, който записва всичко.

До каква мощна магнитна буря може да доведе днес

Вероятността да бъдем засегнати от скок на мощност, подобен на събитието в Карингтън, е доста ниска скоро.П. Райли. Относно вероятността от възникване на екстремни космически метеорологични събития / Space Weather. Учените обаче не изключват тази възможност. И нямат консенсус за това колко сериозни ще бъдат последствията.

Има например изчисления, според които само в Съединените щати буря като тази на Карингтън е способна даТежки космически метеорологични събития. Разбиране на обществените и икономически въздействия: доклад от семинар / Националните академии на науките, инженерството, медицината ще доведе до щети от един до два трилиона долара. И това е само през първата година. Ремонтът на повредени системи може да отнеме няколко години. Липсата на електричество ще доставяБ. Ласен. Подготвено ли е животновъдството за електрически парализиран свят? / Списание за науката за храните и селското стопанство застрашаване на хранителната система.

Единственото успокояващо е, че такива събития, според физиците от RAS, се случватЙ. аз Ермолаев, И. г. Лодкина, Н. С. Николаева и др. Честота на възникване на екстремни магнитни бури / Journal of Geophysical Research: Space Physics не повече от веднъж на всеки 500 години. В крайна сметка Слънцето не винаги изстрелва плазмени потоци по посока на Земята. И така, мощен ударБлизо до мис: Слънчевата супербуря от юли 2012 г. / НАСА Наука през юли 2012 г. току-що изстреля частици в космоса и не предизвика значителни магнитни бури на Земята.

Освен това не всички силни безчинства водят до катастрофални последици. Например през юли 2000 г. имашеЕкстремни събития и природни опасности: перспективата на сложността буря с капацитет -300 нанотесла, но по никакъв начин не повлия на енергийната система.

Вярно е, че новата буря може дори да е по-силна от тази на Карингтън. И така, данните от радиовъглеродния анализ на древни японски кедри показаха, че през 774 г. смущението на магнитното поле е билоЮ. Н. Ефремов. Заплахи от Космоса / В защита на науката No12 20 пъти по-мощен, отколкото през 1859 г.

Как магнитните бури влияят на хората

Смята се, че магнитните бури са виновни за промените в настроението, агресивността, депресията и здравословните проблеми. Те се приписват на високия риск от бедствия и дори някои исторически събития.

И бурите засягат някои хора. Въпреки че не е лесно да се забележиV. Н. Обридко. За т. нар. „геомагнитни прогнози за неблагоприятни дни“ / В защита на науката No 2. Това изисква голям набор от статистически данни и резултатите могат да бъдат изкривени от огромен брой фактори.

Към момента има няколко проучвания, които потвърждават ефекта на магнитните смущения върху сърдечно-съдовата система. Например, по време на буря хората могат да имат високо кръвно налягане.С. Гионе, Л. Мезасалма, С. Del Seppia et al. Влияят ли геомагнитните смущения от слънчев произход на артериалното кръвно налягане? / Journal of Human Hypertension и честотаА. Алабдулгадер, Р. Маккрати, М. Atkinson et al. Дългосрочно изследване на реакциите на променливостта на сърдечния ритъм на промените в слънчевата и геомагнитната среда / Научни доклади сърдечен ритъм. Анализ на болнични доклади от Нова Зеландия, Австралия, Обединеното кралство, Франция и Швеция за 23 години също показаV. Л. Фейгин, П. г. Пармар, С. Barker-Collo et al. Геомагнитните бури могат да предизвикат инсулт/инсултче короналните изтласквания увеличават риска от удар с 19%. И авторите на изследването, проведено в 263 американски града, вярват° С. Л. Зили Виейра, Д. Алварес, А. Blomberg et al. Геомагнитните смущения, предизвикани от слънчевата активност, повишават риска от обща и сърдечно-съдова смъртност в 263 САЩ градове / Здраве на околната средаче повишената геомагнитна активност увеличава смъртността от сърдечно-съдови заболявания и инфаркти.

Ето защо хората със сърдечно-съдови заболявания по време на геомагнитни бури трябваЮ. Н. Ефремов. Заплахи от Космоса / В защита на науката No12 бъдете подготвени: запасете се с лекарства, предписани от Вашия лекар, дръжте телефона си със себе си или предупредете близките си.

Но връзката на магнитните бури с други здравословни проблеми, като депресияР. У. Кей. Геомагнитни бури: Асоциация с честотата на депресията, измерена чрез приемане в болница / The British Journal of Psychiatry, учените не можаха да намерят.

Същото е и с влиянието на геомагнитната активност върху човешкото поведение. Всичко това е просто измислица. Например, някои привърженици на това мнение твърдят, че Земята и Слънцето като живи същества са участвали в събитията от август 1991 г., когато Държавният комитет по извънредни ситуации не успя да спре разпадането на СССР. Твърди се, че тогава е имало силен скок в слънчевата активност. Той наистина беше наблюдаванV. Н. Обридко. За т. нар. „геомагнитни прогнози за неблагоприятни дни“ / В защита на науката No 2. Но не само през август, а цели четири месеца: от юни до октомври. А геомагнитното поле през този период беше напълно спокойно.

Как да се предпазите от магнитни бури

НАСА, заедно с Националната администрация за океани и атмосфера (NOAA), Федералната агенция за управление на извънредни ситуации на САЩ и други, разработихаИздадена национална стратегия за космическото време и план за действие / Център за прогнозиране на космическото време в САЩ стратегия и план за действие в случай на влошаване на космическото време. Той трябваше да засили защитата на населението и енергийните съоръжения от електромагнитни импулси.

Например, в случай на повреда на мрежовите компоненти,Recovery Transformer (RecX) / Министерство на вътрешната сигурност на САЩ се използват резервни мобилни трансформатори. Благодарение на тях ще бъде възможно бързо да се възстанови работата на електрическата мрежа по време на ремонта на разрушеното стационарно устройство.

Критичните обекти могат да бъдат защитени от счупване със специални устройства. Например кондензаторни банки, които съхраняват излишната енергия, или клетки на Фарадей, които я разсейват.

Но навременното прекъсване на захранването и предупреждението ще помогнат най-добре. метеорологични хора. И за това трябва да можете да предскажете слънчевата активност.

Възможно ли е да се предскажат магнитни бури

Да, можеш. Например в САЩ това се прави отСлънчевият цикъл 25 е тук. Учените от НАСА, NOAA обясняват какво означава това / НАСА Център за прогнозиране на космическото време (SWPC). Той е част от NOAA. Служителите на SWPC и NOAA използват данни от земни спътници и наблюдения на космически тела за прогнози. Учените създават и подобряват прогнозни модели, за да им помогнат да предскажат времето в космоса, точно както правят метеоролозите.

Трябва обаче да разберете, че не са възможни седмични или месечни геомагнитни прогнози.V. Н. Обридко. За т. нар. „геомагнитни прогнози за неблагоприятни дни“ / В защита на науката No 2, защото ситуацията на нашата звезда може да се промени за минути. И дори учените да знаят, че е настъпило масово изхвърляне, те не могат да заявят с голяма точност дали ще влезе в Земята или не.

Най-дългосрочната прогноза - 27-дневна - се основава на периода на въртене на Слънцето около оста си. Той не посочваV. Н. Обридко. За т. нар. „геомагнитни прогнози за неблагоприятни дни“ / В защита на науката No 2 датата и часа на бурята, но информира само вероятността потенциално опасни зони да бъдат насочени към нашата планета.

Правят се най-точните геомагнитни прогнозиV. Н. Обридко. За т. нар. „геомагнитни прогнози за неблагоприятни дни“ / В защита на науката No 2 ден или няколко часа преди бурята да удари Земята. Те се основават на данни от астрономически спътници, които записват смущения на слънчевия вятър. Актуална информация може да се види в сайтовете NOAA и ФИАН - Физически институт на Руската академия на науките.