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什么是地磁暴 地磁暴对日常生活有影响吗

2023-12-02  来源:天气网  【字体:  

导语:地球是我们赖以生存的一个星球,我们目前对于它的探索都没还完成。因为地球处于整个宇宙之中,因此地球还有许多我们不知道的事。今天我们来讲讲地磁暴。那么,什么是地磁暴地磁暴对日常生活有影响吗?地磁暴主要是跟地球磁场有关系。

什么是地磁暴

什么是地磁暴 地磁暴对日常生活有影响吗

地磁暴 

作为最典型的太阳爆发活动,一次日冕物质抛射过程能将数以亿吨计的太阳物质以数百千米每秒的高速抛离太阳表面,不光是巨大质量与速度汇聚成的动能,它们还携带着太阳强大的磁场能,一旦命中地球,就会引发地磁场方向与大小的变化,即地磁暴。

随着磁暴活动的逐渐加强,地球高层大气被不断加热,进而膨胀并扩散至更高的空间中,这给航天器在轨飞行制造了额外的阻力,产生类似拖拽的减速作用,降低航天器轨道高度,而高度的降低对应着更加稠密的大气环境,会进一步带来更大的飞行阻力,这样就形成了飞行速度减慢——高度降低——阻力更大——进一步减速——高度更快降低的恶性循环,给航天器安全造成极大的威胁。

地磁暴带来的也不全都是坏事,比如极光天象的发生。

地磁暴的影响有哪些

地磁暴期间,高能粒子沉降和焦耳加热等过程使低层大气受热膨胀,引起高层大气密度增加;高层大气密度、成分和风场的变化,会引起电离层暴;磁层剧烈扰动时,磁尾中的热等离子体被加速向地球方向运动,形成热等离子体注入;带电粒子沿磁力线沉降,轰击高层大气,形成绚烂多彩的极光;磁层扰动期间,磁层中的电子可能被加速至很高的能量,引起全球范围的高能电子增强现象——高能电子暴。

对卫星的影响

直接影响

当地磁场扰动时,磁场方向和大小的改变会影响它们之间的力矩,致使卫星的姿态发生变化。卫星的姿态发生变化后,通信卫星将无法正常通信,甚至有时可能会中断通信;气象卫星、军事卫星也无法监测地球。

间接影响

当强磁暴发生时,磁层顶部由于受到高速太阳风的剧烈挤压而被压缩到地球同步轨道之内,发生同步轨道磁层顶穿越事件。此时不仅会因所处的磁场环境发生变化而影响姿态,还会因为失去了磁场的保护而直接受到太阳风的冲击。

当地磁暴发生时,焦耳加热和极光粒子沉降加热引起全球高层大气增温,密度和成分发生变化。当大气密度陡增,大气阻力会突然加大,加速了航天器衰减的速度,从而导致其偏离预计航道,甚至提前掉入低层大气而陨落。

什么是地磁暴 地磁暴对日常生活有影响吗

地球磁场 

对电网的影响

强磁暴时,地磁场会发生剧烈扰动变化,变化的地磁场会在土壤电阻率高的地区产生每公里几伏特到十几伏特,持续时间从几分钟到几小时的地面电势。而在高压、超高压输电系统中,由于电网变压器中性点直接接地,所以ESP会在东西走向、长距离输电线路与大地构成的回路中产生地磁感应电流。容易引起大型变压器半波饱和而缩短其使用寿命,极端情况下会使其烧毁而造成永久损坏。

同时,由于磁暴的发生是全球同步,因此GIC会使整个电网范围内数百台变压器同时发生半波饱和,造成一些保护装置产生跳闸等误动作,致使供电系统电压严重下降导致系统崩溃,从而引发大面积停电事故。

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