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特大地磁暴引发北京出现罕见极光 专家表示极光越美越危险

2023-12-02  来源:天气网  【字体:  

天气网讯,昨晚北京的极光你拍到了吗?一般来说,极光都是出现在高纬度地区的,比如说北极附近出现极光的机会很大,那么,为啥北京会有罕见的极光出现呢?原来这是地磁暴在作怪。据了解,此前中国气象局已经是发布了大地磁暴预警,我国将会出现地磁暴活动。但其实,这样的美景背后我们要引起注意,因为地磁暴带来的威胁非常大。

特大地磁暴引发北京出现罕见极光

特大地磁暴引发北京出现罕见极光 专家表示极光越美越危险

极光

12月1日晚,“北京极光”话题冲上热搜。我国北部黑龙江漠河、大庆,内蒙古根河等地的不少网友都拍到了震撼的极光画面,令人惊喜的是,连北京的怀柔、门头沟也罕见地记录到了极光现象。

“我是昨晚在怀柔长哨营满族乡拍到极光的。”星空摄影师浦石表示,“开始拍摄的时间大概是在晚上7点40分左右,持续了大约1小时。极光刚出现的时候,相机能拍摄到,但是肉眼看不到。最激动人心的时刻,是在拍摄时出现了约10分钟的极光大爆发,仅凭肉眼就能看到天空都亮起来了,已经盖过了远方一个小村庄的灯火。虽说和在北极圈附近能拍到的波光粼粼的感觉有差距,但毕竟是在北纬40度左右,这种低纬度地区能看到极光,真是非常罕见。”

专家表示极光越美越危险

其实,突如其来的“美丽极光”其实也暗含着危险。“极光虽然好看,但越绚丽的极光,意味着地磁暴越强烈,对地面通信和航天器运行威胁就越大。”专家表示。

2022年2月,美国太空探索技术公司(SpaceX)发射升空的49颗星链卫星,就因受到地磁暴影响,使得38颗“星链”卫星无法进入轨道。

根据国家空间天气监测预警中心综合分析,地磁暴发生后,给地球两极地区注入巨大能量,其规模可能超过了中等地磁暴所引起的能量注入,随后能量传递给高层大气中,造成大气被加热,并向低纬扩散。低层大气受热膨胀,导致卫星轨道上的大气密度增加,使得卫星所受阻力增大。因为没有准确预估卫星轨道受影响的严重程度,所以才引起卫星无法进入预定轨道。轨道高度在300公里以下的卫星受磁暴影响是非常大的,而SpaceX的星链当时所处的轨道正好处于这一高度范围内。

除了威胁航天器运行,地磁暴还会威胁地球短波通信。短波通信是一个严重依赖地球电离层的通信方式。电离层是一个时时刻刻都在变化的传输媒质,当有地磁暴发生时,电离层电子密度随高度的分布会发生很大的变化,从而造成不同频率的无线电波的反射高度发生变化;这时如果还采用无磁暴时的电波传播信号,这些信号的反射高度会降低,导致在电波原有的接收点接收到的信号会大幅度衰减,甚至完全接收不到,从而造成短波通信的中断。

此外,强地磁暴影响期间,电网和地下管网(如石油和天然气管道,海底光缆的外保护管等)也会受到影响。

特大地磁暴引发北京出现罕见极光 专家表示极光越美越危险

绚丽极光

地磁暴的影响

在地球上,地磁暴带来的最直观影响就是极光。当地磁暴发生时,地磁中的带电粒子会沿着磁力线进入地球的大气层中,导致大气层分子与原子之间碰撞激发产生“荧光”,也就是我们常说的“极光”。

极光主要出现在南极圈和北极圈附近,越靠近赤道的中低纬度地区,极光越罕见。只有当带电粒子流强度足够大时,与地磁作用下产生特大地磁暴,那么在中低纬度区域才可能见到极光。但是目前极光无法被精准预测,也许到南北极圈待上十来天,也可能见不到极光。

极光虽美,但地磁扰动却会对许多人类活动造成不利影响,尤其是通信行业。

太阳耀斑爆发时发出的电离辐射会干扰地球大气的电离层,引发电离层闪烁及电离层延迟等,进而影响到无线电通信和GPS导航定位系统,导致定位错误或中断。

此外,地磁暴还会导致地面电网、石油管线等运输线路形成感应电流,容易引起电网跳闸等事故。如1989年,加拿大魁北克地区持续12个小时的大规模停电事故,就是由于地磁暴引起的。

地磁暴还会对航天器运行造成影响。地磁扰动会引起大气密度变化,进而导致大气阻力增加,使得卫星尤其是低轨卫星的轨道高度下降,降低卫星寿命。

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