封面新聞丨大地磁暴預(yù)警來(lái)了!對(duì)我們有何影響?

2024-03-25 11:36:05 來(lái)源: 中國(guó)科技網(wǎng)綜合 作者:

324日、25日和26日三天,可能出現(xiàn)地磁活動(dòng),其中325日可能發(fā)生中等以上地磁暴甚至大地磁暴,預(yù)計(jì)地磁活動(dòng)將持續(xù)到26日。空間天氣預(yù)警中心發(fā)布信息稱,此次日冕物質(zhì)拋射(CME)過(guò)程發(fā)生的位置幾乎正對(duì)地球,因此從地球看去,噴發(fā)物形成一個(gè)圓面。此類爆發(fā)活動(dòng)噴出的太陽(yáng)物質(zhì)相對(duì)地球速度快、覆蓋度高,可能引起比較強(qiáng)的地磁活動(dòng)。

CME爆發(fā)前兩個(gè)“蠢蠢欲動(dòng)”的太陽(yáng)活動(dòng)區(qū) 羲和號(hào)衛(wèi)星

什么是地磁暴?

在詳細(xì)解答這個(gè)問(wèn)題之前,我們先要了解地磁是如何產(chǎn)生的。

地球的地核包括內(nèi)核和外核兩部分,內(nèi)核溫度最高,為固體;外核溫度次之,充斥著大量以鐵鎳為主的流體。這些流體帶有磁性,在地球自轉(zhuǎn)和高溫作用下進(jìn)行對(duì)流運(yùn)動(dòng),會(huì)引起電磁感應(yīng),進(jìn)而產(chǎn)生地磁。

地磁產(chǎn)生至少有約35億年歷史,它通過(guò)地球內(nèi)部延伸到宇宙中,形成地球磁層,這個(gè)磁層可以阻擋太陽(yáng)風(fēng)的侵害,保護(hù)地球的大氣層和自然生態(tài)。

地磁暴,就是地球磁場(chǎng)全球性的劇烈擾動(dòng)現(xiàn)象。它有專門的強(qiáng)度等級(jí),研究中常用Dst指數(shù)來(lái)分級(jí),在實(shí)際的預(yù)警應(yīng)用中則采用Kp指數(shù)來(lái)分級(jí),Kp指數(shù)最高是9級(jí),屬于特大地磁暴級(jí)別。

與地磁暴有關(guān)的太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)有兩種,分別為太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射。

太陽(yáng)耀斑Solar flare)即太陽(yáng)局部區(qū)域發(fā)生劇烈爆發(fā),產(chǎn)生強(qiáng)烈閃光的現(xiàn)象。依照太空觀測(cè)衛(wèi)星(GOES)在地球附近測(cè)量的X射線峰值通量(波長(zhǎng)在100至800皮米之間),將太陽(yáng)耀斑分為了A、B、C、M、X五個(gè)等級(jí)。每一級(jí)再細(xì)分為1-9階(X級(jí)除外),目前X級(jí)的最高值已經(jīng)記錄到X-28。

當(dāng)爆發(fā)太陽(yáng)耀斑時(shí),會(huì)在短期內(nèi)釋放出大量的能量,產(chǎn)生多種高能電磁輻射,如γ射線、X射線等。這些輻射到達(dá)地球會(huì)影響地球的電離層,對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾;這個(gè)過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生高能的帶電粒子,也會(huì)產(chǎn)生輻射干擾。

日冕物質(zhì)拋射Coronal Mass Ejection,CME)即太陽(yáng)表面日冕層向行星際空間拋射日冕物質(zhì)和等離子體的現(xiàn)象。

這些日冕物質(zhì)和冕洞高速等離子體物質(zhì)會(huì)以每秒數(shù)百千米的速度撞擊地球的磁層,導(dǎo)致磁層出現(xiàn)明顯的壓縮變形,進(jìn)而引起地球磁場(chǎng)劇烈擾動(dòng),產(chǎn)生地磁暴。

也就是說(shuō),在太陽(yáng)耀斑與日冕物質(zhì)拋射的共同作用下,會(huì)導(dǎo)致劇烈地磁暴的產(chǎn)生。

SOHO衛(wèi)星攜帶的日冕儀拍攝到日冕物質(zhì)拋射過(guò)程

地磁暴會(huì)對(duì)我們產(chǎn)生哪些影響?

中國(guó)衛(wèi)星氣象領(lǐng)域科學(xué)傳播專家、正高級(jí)工程師曹靜介紹,地磁暴是太陽(yáng)“發(fā)脾氣”引起的地球磁場(chǎng)的劇烈擾動(dòng)現(xiàn)象,航天器、信鴿等對(duì)地磁暴較為敏感。在地磁暴或大地磁暴發(fā)生期間,低軌道航天器包括空間站可能會(huì)因此不受控地軌道下降,衛(wèi)星導(dǎo)航誤差可能增大,國(guó)外曾有衛(wèi)星發(fā)射期間遭遇地磁暴導(dǎo)致巨大損失;航空飛行有通訊不暢和跨極區(qū)輻射雙重風(fēng)險(xiǎn);信鴿可能會(huì)迷路。在地磁暴或大地磁暴發(fā)生期間,地球可能觀測(cè)到極光。

曹靜建議,在大地磁暴預(yù)警發(fā)布期間,信鴿愛好者不要在此期間放飛信鴿,避免鴿子“找不到北”回不了家。愛好看極光的朋友,密切留意中國(guó)氣象局國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心發(fā)布的信息,擇機(jī)擇地觀測(cè)極光。從空間天氣預(yù)警中心3月24日中午對(duì)網(wǎng)友的答復(fù)情況看,不僅是我國(guó)傳統(tǒng)的“北極”漠河地區(qū),我國(guó)北方大部地區(qū)皆可嘗試進(jìn)行觀測(cè)。

去年12月地磁暴帶來(lái)多地極光

2023年11月30日,中國(guó)氣象局、國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心預(yù)測(cè)稱,2023年11月30日、12月1日、2日三天,可能出現(xiàn)地磁暴活動(dòng),其中12月1日可能發(fā)生中等以上地磁暴甚至大地磁暴,預(yù)計(jì)地磁活動(dòng)將延續(xù)到12月2日。受地磁暴影響,我國(guó)黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆等地均出現(xiàn)極光活動(dòng),甚至北京都有清晰的極光目擊和觀測(cè)記錄。

2023年12月1日,黑龍江漠河出現(xiàn)極光。漠河市委宣傳部供圖

(來(lái)源:中國(guó)科技網(wǎng)綜合空間天氣微信公眾號(hào)、科普中國(guó)、羊城晚報(bào)、人民網(wǎng)微信等)

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