Kuidas magnettormid tegelikult tehnoloogiat ja inimesi mõjutavad
Varia / / December 14, 2021
Neid süüdistatakse isegi NSV Liidu kokkuvarisemises.
Mis on magnettormid
MagnettormidA. D. Shevnin. Magnettormid / Suur Vene entsüklopeedia - need on Maa magnetvälja tugevad häired, mis järsult häirivad selle normaalset kulgu ja kestavad mitmest tunnist mitme päevani. Kui need esinevad, jälgitakse neid samaaegselt kogu planeedil.
Magnetilised või täpsemalt geomagnetilised tormid on osa Maa kosmoseilmast. Nad põhjustavad aurorasid, võivadGeomagnetilised tormid / NOAA kosmoseilmaennustuskeskus mõjutavad negatiivselt orbitaal- ja maapealset tehnoloogiat, aga ka mõne inimese seisundit.
Miks tekivad magnettormid
Päikesetuul – Päikesest lähtuv laetud osakeste voog – mõjutab pidevaltGeomagnetilised tormid / NOAA kosmoseilmaennustuskeskus Maa magnetvälja (magnetosfääri) välise, kõrgeima osani. Seetõttu on ta alati sellises keerdunud olekus:
Päikesetuule voog pole aga kaugeltki alati stabiilne ja võib kõikuda. Selle häiringuid põhjustavad koronaavad ja massiväljavisked (viimaseid aetakse sageli segi rakette päikesel).
Lumetormid on kõige rängemad. Nende nähtuste käigus eraldub meile lähim täht miljardeid tonne plasmat. See näeb välja naguPäev, mil päike tõi pimeduse / NASA plahvatada samaaegselt tuhandeid tuumapomme. Kui vool oleks suunatud Maa poole, võivad osakesed selleni jõuda. Tavaliselt kulubGeomagnetilised tormid / NOAA kosmoseilmaennustuskeskus kaks-kolm päeva, kuid võimsate emissioonidega on plasma võimeline läbima 150 miljoni kilomeetri pikkuse vahemaa 18 tunniga.
Kui oja jõuab meie planeedile, põhjustab seeA. D. Shevnin. Magnettormid / Suur Vene entsüklopeedia lööklaine, mis surub kokku Maa magnetosfääri. Päikesetuule prootonite kokkupõrge meie atmosfääri vesinikuaatomitega moodustab elektrivoolu. Järk-järgult, tormi vaibudes, taastub magnetosfäär oma tavalisse olekusse ja vool vaibub.
Koronaalsetel aukudel on veidi erinev toimimispõhimõte. Nendes päikesepinna piirkondades on magnetväli nõrgem kui ülejäänud tähes. Seetõttu tuleb neist välja päikesetuule voog, mis liigub tavapärasest kiiremini: 500-800 kilomeetrit sekundis 1. K. Rebane. Koronaalsed augud ja kiire päikesetuul / NASA
2. Päikesetuule / NOAA kosmoseilmaennustuskeskus 300–500. Selline voog võib põhjustada kergeid magnettorme. Siiski kestavad need mõnikordGeomagnetilised tormid / NOAA kosmoseilmaennustuskeskus palju kauem ja toodavad rohkem energiat.
Koronaalne auk päikese käes. Foto: NASA / SDO / Wikimedia Commons
Päikese magnetväljad. Täht B tähistab koronaalset auku. Pilt: Sebman81 / Wikimedia Commons
Seetõttu on magnettormide sagedus otseselt seotud päikese aktiivsusega. See omakorda tõuseb ja hääbub, moodustades keskmiselt 11 aastat kestvad tsüklid. Seega kuu aja pärast võibA. D. Shevnin. Magnettormid / Suur Vene entsüklopeedia maksimaalse intensiivsusega perioodil võib juhtuda kuni kaheksa magnettormi või mitte ühtegi. Samal ajal pole päikese kõrge aktiivsus kaugeltki alatiV. N. Obridko. Niinimetatud "ebasoodsate päevade geomagnetilistest prognoosidest" / Teaduse kaitseks nr 2 põhjustab tugevaid geomagnetilisi häireid.
Kas on võimalik mõõta magnettormi tugevust
Mõõdetakse magnettormide intensiivsustGeomagnetilised tormid / NOAA kosmoseilmaennustuskeskus kasutades spetsiaalseid indekseid. Teadlased kasutavad peamiselt Dst: see arvutatakse mitme Maa magnetekvaatoril asuva jaama magnetomeetrite näitude põhjal. Andmeid uuendatakse iga tund. Rahulikus keskkonnas on Dst vahemikus -20 kuni 20 nanoteslat. Tormiks loetakse olukorda, kui see langeb alla -50 nanotesla.
Hinnanguliselt on registreeritud võimsaim magnettormY. ma Jermolajev, I. G. Lodkina, N. S. Nikolaeva jt. Äärmuslike magnettormide esinemissagedus / Journal of Geophysical Research: Space Physics temperatuuril –1 760 nT vastavalt Dst. See on suhteliselt väike. Näiteks sundida konn leviteerima, vajaM. V. Berry, A. K. Geim. Lendavatest konnadest ja levitronidest / European Journal of Physics umbes 16 Teslat, see tähendab 16 * 10⁹ või 16 000 000 000 nanoteslat.
Tavainimestele on arusaadavam G-indeks, mis hindabNOAA kosmoseilmakaalud / NOAA kosmoseilmaennustuskeskus magnettormid nende ohtlikkuse poolest. Viis taset paistavad silma.
- G1 - väikesed magnettormid. Esinevad umbes 1700 korda päikesetsükli jooksul. Need võivad esile kutsuda nõrku kõikumisi elektrivõrgus, mõjutada veidi satelliitide tööd ja tekitada aurora.
- G2 - mõõdukas. Umbes 660 korda tsükli kohta. Mõnikord põhjustavad need pingetõusu ja trafode kahjustamist põhjapoolsetel laiuskraadidel, kohandavad kosmoselaevade liikumist. Sellised tormid põhjustavad aurorade ilmumist poolustest kaugemale.
- G3 - tugev. Umbes 200 tsükli kohta. Sellised häired võivad vajada toitesüsteemi pinge reguleerimist. Samuti juhtub mõnikord kaitsmete vale väljalülitumist, satelliitnavigatsiooni ja raadioside katkestusi. Aurorad on nähtavad isegi ekvaatorile lähemal.
- G4 - raske. Umbes 100 tsükli kohta. Pingejälgimisprobleemid ja kaitseseadmete ekslik väljalülitamine on levinud. Sellised tormid võivad tekitada torustikes elektrivoolu ning halvendada raadiosidet ja satelliitnavigatsiooni. Mõnikord täheldatakse aurorasid Krasnodari territooriumi tasemel.
- G5 - äärmiselt tugev. Umbes 4 tsükli kohta. Need võivad põhjustada laiaulatuslikke probleeme elektrivõrguga (mõned süsteemid täielikult ebaõnnestuvad või lülituvad välja), tõsiseid häireid satelliitide töös. Need võivad tekitada torustikes tugevaid voolusid, jätta raadioside mitmeks päevaks ilma. Aurorad on võimalikud subtroopilistes piirkondades, näiteks Kairos.
Kuidas magnettormid tehnoloogiat mõjutavad
Võimsad magnettormid takistavadGeomagnetilised tormid / NOAA kosmoseilmaennustuskeskus signaalide levik ionosfääris. Seetõttu esinevad ülaltoodud vead ja seisakud GPS-i, kõrgsagedusliku raadioside ja mõnede sõjaliste süsteemide töös. varajane avastamine.
Lisaks näivad lühiajalised magnettormid laienevatGeomagnetilised tormid / NOAA kosmoseilmaennustuskeskus õhkkond. See aeglustab Maa-lähedasi satelliite ja nad võivad hakata kõrgust kaotama. Sel põhjusel näiteks nõukogude kosmosejaam Saljut-7.
Kuid kõige käegakatsutavamaid probleeme põhjustab võimeGeomagnetilised tormid / NOAA kosmoseilmaennustuskeskus magnettormid tekitavad elektrivoolu kõigis metallesemetes. Ja mida suurem on viimane, näiteks elektriliin või torujuhe, seda olulisemad on voolud. Seadmeid läbides võivad nad need hävitada: seadmed põlevad liigsest pingest läbi. Kõige rohkem kannatavad selle all transformerid.
Milleni on tugevad tormid juba viinud
Meie aja suurim torm oma tagajärgede poolest (−589 nanoteslat) toimus 13. märtsil 1989. aastal. Siis jäi alles kogu Kanada provints QuebecPäev, mil päike tõi pimeduse / NASA ilma elektrita 12 tundi. Samas oli infrastruktuur rikkis vähem kui 2 minutiga.
Magnethäire oli nii tugev, et virmalisi oli näha isegi Kuubal ja Floridas. Võrguhäireid ja kaotusi täheldati kogu USA-s ja Kanadas, kuigi keegi peale Quebeci viga ei saanud.
Mõned satelliidid kaotasid kontakti Maaga mitmeks tunniks. Varustusprobleemid tekkisid ka Ameerika kosmoselaeval Discovery. Lisaks katkes territooriumil mõneks ajaks Raadio Vaba Euroopa põrandaalune ringhääling NSVL.
Ja 1972. aastal kutsus esile võimas magnettormD. J. Knipp, B. J. Fraser, M. A. Shea et al. 4. augusti 1972. aasta ülikiire koronaalmassi väljutamise vähetuntud tagajärjed: faktid, kommentaarid ja üleskutse tegevusele / kosmoseilm tohutud elektrikatkestused ja side USA-s. Vietnamis läks selle tõttu lahti mitukümmend Ameerika sõjaväe poolt paigutatud magnetkaitsmetega meremiini.
Veel üks äge torm toimus 2003. aasta novembris. Seejärel lülitus Ameerika GPS-i andmeparandussüsteem (WAAS).Rasked kosmoseilmasündmused. Ühiskondlike ja majanduslike mõjude mõistmine: töötoa aruanne / riiklikud teaduste, tehnika, meditsiini akadeemiad 30 tunniks katkes paljude satelliitide töö ja Jaapani ADEOS-2 sai üldse tõsiseid kahjustusi.
Tekkis juba mainitud võimsaim torm kogu vaatluste ajaloos (-1 760 nanoteslat).Super päikesepõletus / NASA teadus sama 1859. aastal. Ta põletas Ameerika Ühendriikides mitu telegraafiliini, troopilistel laiuskraadidel täheldati aurorasid ja ereda taeva tõttu oli see öösel sama hele kui päev. See sündmus sai nime Carrington astronoom Richard-Christopher Carringtoni auks, kes kõik salvestas.
Milline võimas magnettorm võib tänapäeval kaasa tuua
Tõenäosus, et meid tabab Carringtoni sündmusega sarnane võimsuse tõus, on lähiajal üsna väike.P. Riley. Ekstreemsete kosmoseilmastikunähtuste esinemise tõenäosusest / Space Weather. Kuid teadlased ei välista seda võimalust. Ja neil pole üksmeelt selle kohta, kui tõsised tagajärjed võivad olla.
On näiteks arvutusi, mille kohaselt on ainuüksi USA-s selline torm nagu Carringtoni oma võimeline.Rasked kosmoseilmasündmused. Ühiskondlike ja majanduslike mõjude mõistmine: töötoa aruanne / riiklikud teaduste, tehnika, meditsiini akadeemiad tekitada kahju ühe kuni kahe triljoni dollari ulatuses. Ja seda alles esimesel aastal. Kahjustatud süsteemide parandamine võib kesta mitu aastat. Elektripuudus tarnibB. Lassen. Kas loomakasvatus on elektriliselt halvatud maailma jaoks ette valmistatud? / Journal of the Science of Food and Agriculture toidusüsteemi ohtu seadmine.
Rahustav on vaid see, et selliseid sündmusi RAS-i füüsikute arvates tuleb etteY. ma Jermolajev, I. G. Lodkina, N. S. Nikolaeva jt. Äärmuslike magnettormide esinemissagedus / Journal of Geophysical Research: Space Physics mitte rohkem kui umbes kord 500 aasta jooksul. Päike ei lase ju alati plasmavoogusid Maa suunas. Nii et võimas löökNear Miss: 2012. aasta juuli päikese supertorm / NASA teadus juulis 2012 saatis äsja osakesed kosmosesse ega põhjustanud Maal olulisi magnettorme.
Lisaks ei vii kõik tugevad pahameeled katastroofiliste tagajärgedeni. Näiteks juulis 2000 oliÄärmuslikud sündmused ja loodusohud: keerukuse vaatenurk torm, mille võimsus on -300 nanoteslat, kuid see ei mõjutanud elektrisüsteemi kuidagi.
Tõsi, uus torm võib olla isegi tugevam kui Carringtoni oma. Niisiis näitasid iidsete Jaapani seedrite radiosüsiniku analüüsi andmed, et 774. aastal tekkis magnetvälja häire.YU. N. Efremov. Ohud kosmosest / Teaduse kaitseks nr 12 20 korda võimsam kui 1859. aastal.
Kuidas magnettormid inimesi mõjutavad
Arvatakse, et magnettormid on süüdi meeleolumuutustes, agressiivsuses, depressioonis ja terviseprobleemides. Neile omistatakse suur katastroofide oht ja isegi mõned ajaloolised sündmused.
Ja tormid mõjutavad mõnda inimest. Kuigi seda pole lihtne märgataV. N. Obridko. Niinimetatud "ebasoodsate päevade geomagnetilistest prognoosidest" / Teaduse kaitseks nr 2. See nõuab suurt hulka statistilisi andmeid ja tulemusi võivad moonutada väga paljud tegurid.
Hetkel on käimas mitmed uuringud, mis on kinnitanud magnetiliste häirete mõju südame-veresoonkonnale. Näiteks tormi ajal võib inimestel olla kõrge vererõhk.S. Ghione, L. Mezzasalma, C. Del Seppia et al. Kas päikesest tulenevad geomagnetilised häired mõjutavad arteriaalset vererõhku? / Journal of Human Hypertension ja sagedusA. Alabdulgader, R. McCraty, M. Atkinson et al. Südame löögisageduse varieeruvuse reaktsioonide pikaajaline uuring päikese- ja geomagnetilise keskkonna muutustele / teaduslikud aruanded südamerütm. Uus-Meremaa, Austraalia, Ühendkuningriigi, Prantsusmaa ja Rootsi 23 aasta haiglaaruannete analüüs näitas kaV. L. Feigin, P. G. Parmar, S. Barker-Collo et al. Geomagnetilised tormid võivad vallandada insuldi / insuldiet koronaalsed väljutused suurendavad riski insult 19% võrra. Ja 263 USA linnas läbi viidud uuringu autorid usuvadC. L. Zilli Vieira, D. Alvares, A. Blomberg et al. Päikese aktiivsusest tingitud geomagnetilised häired suurendavad kogu- ja kardiovaskulaarse suremuse riski 263 USA-s linnad / Keskkonnaterviset geomagnetilise aktiivsuse suurenemine suurendab suremust südame-veresoonkonna haigustesse ja südameinfarktidesse.
Seetõttu peaksid geomagnetiliste tormide ajal südame-veresoonkonna haigustega inimesedYU. N. Efremov. Ohud kosmosest / Teaduse kaitseks nr 12 olge valmis: varuge arsti poolt välja kirjutatud ravimeid, hoidke telefoni endaga kaasas või hoiatage lähedasi.
Kuid magnettormide seos teiste terviseprobleemidega, näiteks depressioonigaR. W. Kay. Geomagnetilised tormid: seos depressiooni esinemissagedusega, mõõdetuna haiglaravi põhjal / British Journal of Psychiatry, teadlased ei leidnud.
Sama lugu on geomagnetilise aktiivsuse mõjuga inimeste käitumisele. Kõik see on vaid väljamõeldis. Näiteks väidavad mõned selle seisukoha pooldajad, et Maa ja Päike osalesid elusolenditena 1991. aasta augusti sündmustes, mil Riiklik Erakorraline Komitee ei suutnud peatada NSV Liidu lagunemist. Väidetavalt oli siis päikese aktiivsus tugev. Teda jälgiti tõestiV. N. Obridko. Niinimetatud "ebasoodsate päevade geomagnetilistest prognoosidest" / Teaduse kaitseks nr 2. Kuid mitte ainult augustis, vaid tervelt neli kuud: juunist oktoobrini. Ja geomagnetväli oli sel perioodil täiesti rahulik.
Kuidas kaitsta end magnettormide eest
NASA töötas koos riikliku ookeani- ja atmosfääriameti (NOAA), USA föderaalse hädaolukordade juhtimise agentuuri ja teistega väljaAvaldatud riiklik kosmoseilmastrateegia ja tegevuskava / USA kosmoseilmaennustuskeskus strateegia ja tegevuskava kosmoseilmade halvenemise korral. See pidi tugevdama elanikkonna ja energiarajatiste kaitset elektromagnetiliste impulsside eest.
Näiteks võrgukomponentide rikke korralTaastemuundur (RecX) / USA sisejulgeolekuministeerium kasutatakse ooterežiimis mobiilseid trafosid. Tänu neile on hävinud statsionaarse seadme remondi käigus võimalik kiiresti taastada elektrivõrgu töö.
Kriitilise tähtsusega objekte saab purunemise eest kaitsta spetsiaalsete seadmete abil. Näiteks kondensaatoripangad, mis salvestavad liigset energiat, või Faraday rakud, mis seda hajutavad.
Kuid õigeaegne elektrikatkestus ja hoiatus aitavad kõige paremini. meteoroloogiline inimesed. Ja selleks peate suutma ennustada päikese aktiivsust.
Kas on võimalik ennustada magnettorme
Jah, sa saad. Näiteks USA-s teeb sedaPäikesetsükkel 25 on käes. NASA, NOAA teadlased selgitavad, mida see tähendab / NASA Kosmoseilmaennustuskeskus (SWPC). See on osa NOAA-st. SWPC ja NOAA töötajad kasutavad prognooside tegemiseks Maa satelliitide andmeid ja kosmosekehade vaatlusi. Teadlased loovad ja täiustavad ennustavaid mudeleid, et aidata neil kosmoses ilma ennustada, täpselt nagu meteoroloogid.
Siiski peate mõistma, et iganädalane või kuu geomagnetiline prognoos pole võimalik.V. N. Obridko. Niinimetatud "ebasoodsate päevade geomagnetilistest prognoosidest" / Teaduse kaitseks nr 2, sest olukord meie tähel võib mõne minutiga muutuda. Ja isegi kui teadlased teavad, et massiline väljapaiskumine on toimunud, ei saa nad suure täpsusega väita, kas see siseneb Maale või mitte.
Pikema aja – 27 päeva – prognoos põhineb Päikese ümber oma telje pöörde perioodil. Ta ei näitaV. N. Obridko. Niinimetatud "ebasoodsate päevade geomagnetilistest prognoosidest" / Teaduse kaitseks nr 2 tormi kuupäev ja kellaaeg, kuid teavitab ainult tõenäosusest, et potentsiaalselt ohtlikud tsoonid võivad olla suunatud meie planeedile.
Tehakse kõige täpsemaid geomagnetilisi prognooseV. N. Obridko. Niinimetatud "ebasoodsate päevade geomagnetilistest prognoosidest" / Teaduse kaitseks nr 2 päev või paar tundi enne, kui torm Maad tabab. Need põhinevad päikesetuule häireid registreerivate astronoomiliste satelliitide andmetel. Jooksvat teavet saab vaadata saitidel NOAA ja FIAN - Venemaa Teaduste Akadeemia Füüsika Instituut.
Loe ka☀️✨🌍
- 14 parimat rakendust astronoomiasõpradele
- 6 jahmatavat fakti planeedi Maa kohta, mida on raske uskuda
- Kui palju vett kulub päikese kustutamiseks
- 9 võimalikku katastroofi, mis võivad inimkonna igaveseks hävitada
- 10 eksiarvamust kosmose kohta, mida teil on häbi uskuda