The geomagnetne nevihte so motnje v zemeljskem magnetnem polju, ki trajajo od nekaj ur do dni. Njihov izvor je zunanji in so posledica nenadnega povečanja delcev, ki jih oddajajo sončne izbruhe, ki dosežejo magnetosfero, kar ustvarja spremembe v zemeljskem magnetnem polju. Geomagnetne nevihte so globalne narave in se začnejo na vseh točkah Zemlje hkrati. Vendar pa se velikost opazovanih neviht od kraja do kraja razlikuje in višja kot je zemljepisna širina, večja je magnituda.
V tem članku vam bomo povedali, kaj so geomagnetne nevihte, kakšne so njihove značilnosti in nevarnost.
Nastajanje geomagnetnih neviht
Pojav geomagnetnih neviht je povezan s sončno aktivnostjo. Sonce nenehno oddaja delce v tako imenovanem "sončnem vetru". Ti delci običajno ne prodrejo v zemeljsko atmosfero, ker jih odklanja zemeljska magnetosfera.
Vendar Sonce nima stalne aktivnosti, temveč izkazuje aktivnost, ki se spreminja v trajanju 11 let, v tako imenovanem "sončnem ciklu", ki je kvantificiran s številom sončnih peg, ki jih vidi v vsakem obdobju. trenutek. . V tem 11-letnem ciklu se je Sonce spreminjalo od minimalne aktivnosti s skoraj izginjajočimi sončnimi pegami do maksimalne aktivnosti s pomembnim povečanjem števila sončnih peg.
Sončne pege ustrezajo regijam hladnejši v sončni fotosferi, kjer je magnetno polje zelo močno in veljajo za aktivna območja sonca. V teh sončnih pegah nastajajo sončni izbruhi in izbruhi koronalne mase (CME). ) Ustreza silovitemu izbruhu, ki vrže velike količine koronarnega materiala v medplanetarni medij in tako spremeni gostoto sončnega vetra in njegovo hitrost. Za več informacij o tem postopku si lahko ogledate članek o sončne nevihte.
Ko so CME dovolj veliki in se pojavijo v smeri Zemlje, lahko povečana gostota in hitrost sončnega vetra ukrivi zemeljsko magnetosfero in ustvari geomagnetne nevihte. Te prizadenejo ves planet hkrati in odvisno od tega, kako hitro se sončni veter močno izžene, lahko traja dan ali nekaj dni, saj se ta pojav pojavlja na Soncu.
V zadnjih letih so bile v vesolje izstreljene številne satelitske misije spremljati aktivnost sonca z različnih lokacij in lahko opozori na izbruhe koronalne mase, ki bi lahko prizadeli Zemljo. Če želite izvedeti več o tem spremljanju, si lahko ogledate članek o vesoljsko vreme.
Kako meriti geomagnetne nevihte?
Geomagnetna nevihta je zabeležena na geomagnetnih observatorijih kot dokaj nenadna motnja, ki prizadene komponente zemeljskega magnetnega polja in traja en dan ali več, dokler se ne vzpostavi mir.
kvantificirati za velikost geomagnetnih neviht je bil uporabljen Geomagnetni indeks. Od teh sta najbolj razširjena indeks Dst, ki predstavlja magnetno aktivnost mreže štirih geomagnetnih observatorijev, ki se nahajajo v bližini magnetnega ekvatorja, in triurni indeks, ki predstavlja aktivnost.
Geomagnetizem se izvaja vsake tri ure. Med slednjimi je najbolj uporabljen indeks K, ki je kvazilogaritemski geomagnetni indeks, ki predstavlja motnjo lokalnega geomagnetnega polja, temelji pa na dnevni variacijski krivulji geomagnetnega observatorija v mirnih dneh. To se meri v triurnih intervalih. Na planetarni ravni je definiran indeks Kp, ki ga dobimo z izračunom tehtanega povprečja indeksov K, opaženih v globalni mreži geomagnetnih observatorijev.
Ameriška agencija NOAA je opredelila lestvico za kvantificiranje intenzivnosti in vpliva geomagnetnih neviht. Sestavljen je iz petih možnih vrednosti (G1 do G5), povezanih z doseženo vrednostjo indeksa Kp in predstavlja povprečna frekvenca, s katero se pojavljajo v vsakem sončnem ciklu. Če želite izvedeti več o tej lestvici, si oglejte članek o geomagnetizem.
Vesoljsko vreme vključuje preučevanje okoljskih razmer med Soncem in Zemljo, ki jih povzroča sončna aktivnost, in tveganj, povezanih z njo.
Trenutno po svetu obstaja veliko organizacij, ki so specializirane za vesoljsko vreme, ki spremljajo sonce in njegov vpliv na Zemljo, zbirajo podatke iz satelitov, geomagnetnih observatorijev in drugih senzorjev. V Španiji Nacionalna vesoljska meteorološka služba (SEMNES) izvaja te misije spremljanja in razširjanja, pri čemer sodeluje Nacionalni geografski inštitut, ki zagotavlja podatke iz svojega geomagnetnega observatorija.
Učinki geomagnetnih neviht
Aurore
Geomagnetne nevihte so običajno majhnega obsega in ne povzročajo škode. Severni sij na severni polobli in južni sij na južni polobli sta najbolj prijetna manifestacija geomagnetnih neviht, ki jih ustvarijo nabiti sončni delci v interakciji z zemeljsko atmosfero. Ko pride velika količina materiala zaradi vpliva izmeta koronalne mase, Zemljino magnetno polje poskuša odbiti te delce, vendar na koncu prodrejo v območje blizu magnetnih polov in vzpostavijo stik z zgornjimi plastmi ozračja. Te plasti, delci medsebojno delujejo z atmosfero v plinih (kisik, dušik), ki medsebojno delujejo, kar bo prilagodilo barvo, ki jo vidijo.
Čeprav so aurore pogoste na visokih zemljepisnih širinah, jih je mogoče videti na precej nižjih zemljepisnih širinah, ko so povezane z ekstremnimi geomagnetnimi nevihtami. Tako je na primer velika nevihta Carrington Event 1. septembra 1859 povzročila aurore v Evropi, Srednji Ameriki in na Havajih. V Španiji je bil ta pojav zelo opazen in o njem so takrat poročali lokalni mediji. Da bi se poglobili v ta pojav, vam predlagamo, da preberete o severni sij.
Poškodbe zaradi geomagnetne nevihte
V manj pogostih primerih, ko so geomagnetne nevihte intenzivnejše, lahko povzročijo škodo na infrastrukturi in ljudeh.
Po eni strani obstaja tveganje, da bodo sateliti prizadeti delovanje energijsko nabitih delcev, ki lahko poškodujejo njegovo strukturo ali vplivajo na njeno delovanje. To bi lahko vplivalo na sisteme za določanje položaja, navigacijske sisteme ali komunikacijske satelite, kar bi povzročilo znatno škodo in finančno izgubo vsej infrastrukturi, ki je odvisna od delovanja teh sistemov.
Po drugi strani pa so distribucijska omrežja in podzemne kovinske cevi, ki lahko inducirajo geomagnetno inducirane tokove (GIC), zelo občutljiva. Ta vrsta toka je lahko izjemno škodljiva za električna omrežja, zaradi česar se visokonapetostni transformatorji pregrejejo ali celo izgorejo, kot se je zgodilo med geomagnetnim neurjem 13. marca 1989, kar je povzročilo znamenito izpad električne energije v Quebecu (Kanada). Naftovodi in plinovodi so zaradi GIC občutljivi na korozijo, medtem ko se signalni sistemi za železniški promet lahko poškodujejo, kar predstavlja tveganje.
Močne geomagnetne nevihte prizadenejo ljudi tudi pri potovanju z letalom. Zaradi tega se letala na polarnih poteh med intenzivnimi geomagnetnimi nevihtami pogosto preusmerijo, astronavti pa morajo ostati na krovu, dokler učinki neurja ne popustijo.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o geomagnetnih nevihtah in njihovih značilnostih.
