封面新聞丨大地磁暴預警來了!對我們有何影響?

2024-03-25 11:36:05 來源: 中國科技網綜合 作者:

324日、25日和26日三天,可能出現地磁活動,其中325日可能發生中等以上地磁暴甚至大地磁暴,預計地磁活動將持續到26日。空間天氣預警中心發布信息稱,此次日冕物質拋射(CME)過程發生的位置幾乎正對地球,因此從地球看去,噴發物形成一個圓面。此類爆發活動噴出的太陽物質相對地球速度快、覆蓋度高,可能引起比較強的地磁活動。

CME爆發前兩個“蠢蠢欲動”的太陽活動區 羲和號衛星

什么是地磁暴?

在詳細解答這個問題之前,我們先要了解地磁是如何產生的。

地球的地核包括內核和外核兩部分,內核溫度最高,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,在地球自轉和高溫作用下進行對流運動,會引起電磁感應,進而產生地磁。

地磁產生至少有約35億年歷史,它通過地球內部延伸到宇宙中,形成地球磁層,這個磁層可以阻擋太陽風的侵害,保護地球的大氣層和自然生態。

地磁暴,就是地球磁場全球性的劇烈擾動現象。它有專門的強度等級,研究中常用Dst指數來分級,在實際的預警應用中則采用Kp指數來分級,Kp指數最高是9級,屬于特大地磁暴級別。

與地磁暴有關的太陽爆發活動有兩種,分別為太陽耀斑和日冕物質拋射。

太陽耀斑Solar flare)即太陽局部區域發生劇烈爆發,產生強烈閃光的現象。依照太空觀測衛星(GOES)在地球附近測量的X射線峰值通量(波長在100至800皮米之間),將太陽耀斑分為了A、B、C、M、X五個等級。每一級再細分為1-9階(X級除外),目前X級的最高值已經記錄到X-28。

當爆發太陽耀斑時,會在短期內釋放出大量的能量,產生多種高能電磁輻射,如γ射線、X射線等。這些輻射到達地球會影響地球的電離層,對磁場產生干擾;這個過程中還會產生高能的帶電粒子,也會產生輻射干擾。

日冕物質拋射Coronal Mass Ejection,CME)即太陽表面日冕層向行星際空間拋射日冕物質和等離子體的現象。

這些日冕物質和冕洞高速等離子體物質會以每秒數百千米的速度撞擊地球的磁層,導致磁層出現明顯的壓縮變形,進而引起地球磁場劇烈擾動,產生地磁暴。

也就是說,在太陽耀斑與日冕物質拋射的共同作用下,會導致劇烈地磁暴的產生。

SOHO衛星攜帶的日冕儀拍攝到日冕物質拋射過程

地磁暴會對我們產生哪些影響?

中國衛星氣象領域科學傳播專家、正高級工程師曹靜介紹,地磁暴是太陽“發脾氣”引起的地球磁場的劇烈擾動現象,航天器、信鴿等對地磁暴較為敏感。在地磁暴或大地磁暴發生期間,低軌道航天器包括空間站可能會因此不受控地軌道下降,衛星導航誤差可能增大,國外曾有衛星發射期間遭遇地磁暴導致巨大損失;航空飛行有通訊不暢和跨極區輻射雙重風險;信鴿可能會迷路。在地磁暴或大地磁暴發生期間,地球可能觀測到極光。

曹靜建議,在大地磁暴預警發布期間,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,密切留意中國氣象局國家空間天氣監測預警中心發布的信息,擇機擇地觀測極光。從空間天氣預警中心3月24日中午對網友的答復情況看,不僅是我國傳統的“北極”漠河地區,我國北方大部地區皆可嘗試進行觀測。

去年12月地磁暴帶來多地極光

2023年11月30日,中國氣象局、國家空間天氣監測預警中心預測稱,2023年11月30日、12月1日、2日三天,可能出現地磁暴活動,其中12月1日可能發生中等以上地磁暴甚至大地磁暴,預計地磁活動將延續到12月2日。受地磁暴影響,我國黑龍江、內蒙古、新疆等地均出現極光活動,甚至北京都有清晰的極光目擊和觀測記錄。

2023年12月1日,黑龍江漠河出現極光。漠河市委宣傳部供圖

(來源:中國科技網綜合空間天氣微信公眾號、科普中國、羊城晚報、人民網微信等)

責任編輯: 冷媚
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