Kako magnetske oluje stvarno utječu na tehnologiju i ljude
Miscelanea / / December 14, 2021
Okrivljuju ih čak i za raspad SSSR-a.
Što su magnetske oluje
Magnetske olujeA. D. Ševnin. Magnetske oluje / Velika ruska enciklopedija - to su jake perturbacije Zemljinog magnetskog polja, koje naglo remete njegov normalan tijek i traju od nekoliko sati do nekoliko dana. Kada se pojave, istodobno se promatraju na cijelom planetu.
Magnetske ili, točnije, geomagnetske oluje dio su Zemljinog svemirskog vremena. Oni uzrokuju auroru, moguGeomagnetske oluje / NOAA centar za predviđanje svemirskog vremena negativno utjecati na orbitalnu i zemaljsku tehnologiju, kao i na stanje nekih ljudi.
Zašto nastaju magnetske oluje
Sunčev vjetar – tok nabijenih čestica koje izviru iz Sunca – neprestano utječeGeomagnetske oluje / NOAA centar za predviđanje svemirskog vremena do vanjskog, najvišeg dijela Zemljinog magnetskog polja (magnetosfere). Zbog toga je uvijek u tako uvrnutom stanju:
Međutim, tok solarnog vjetra nije uvijek stabilan i može fluktuirati. Njegove perturbacije uzrokuju koronalne rupe i izbacivanja mase (potonje se često miješa s
baklje na suncu).Oluje izazvane mećavom su najteže. Tijekom ovih pojava, nama najbliža zvijezda ispušta milijarde tona plazme. Izgleda kaoDan kada je sunce donijelo tamu / NASA da istovremeno detoniraju tisuće nuklearnih bombi. Ako je tok bio usmjeren prema Zemlji, čestice mogu doći do nje. Obično je potrebnoGeomagnetske oluje / NOAA centar za predviđanje svemirskog vremena dva ili tri dana, ali uz snažne emisije, plazma je sposobna prijeći udaljenost od 150 milijuna kilometara u 18 sati.
Kada potok dođe do našeg planeta, uzrokujeA. D. Ševnin. Magnetske oluje / Velika ruska enciklopedija udarni val koji komprimira Zemljinu magnetosferu. Sudar protona Sunčevog vjetra s atomima vodika naše atmosfere stvara električnu struju. Postupno, kako oluja propada, magnetosfera se vraća u svoje normalno stanje, a struja se raspada.
Koronalne rupe imaju nešto drugačiji princip djelovanja. U tim područjima Sunčeve površine, magnetsko polje je slabije nego u ostatku zvijezde. Stoga iz njih izlazi mlaz sunčevog vjetra koji se kreće brže nego inače: 500-800 kilometara u sekundi umjesto 1. K. Lisica. Koronalne rupe i brzi solarni vjetar / NASA
2. Solarni vjetar / NOAA centar za predviđanje svemirskog vremena 300–500. Takav tok može uzrokovati blage magnetske oluje. Međutim, ponekad trajuGeomagnetske oluje / NOAA centar za predviđanje svemirskog vremena mnogo duže i stvaraju više energije.
Koronalna rupa na suncu. Foto: NASA / SDO / Wikimedia Commons
Magnetska polja sunca. Slovo B označava koronalnu rupu. Slika: Sebman81 / Wikimedia Commons
Stoga je učestalost magnetskih oluja izravno povezana sa sunčevom aktivnošću. To se, pak, diže i blijedi, stvarajući cikluse koji u prosjeku traju 11 godina. Stoga, u mjesec dana svibanjA. D. Ševnin. Magnetske oluje / Velika ruska enciklopedija dogoditi do osam magnetskih oluja tijekom razdoblja maksimalnog intenziteta ili nijednu u minimalnom. Istodobno, visoka sunčeva aktivnost nije uvijekV. N. Obridko. O takozvanim "geomagnetskim prognozama nepovoljnih dana" / U obrani znanosti br. dovodi do jakih geomagnetskih poremećaja.
Je li moguće izmjeriti snagu magnetske oluje
Mjeri se intenzitet magnetskih olujaGeomagnetske oluje / NOAA centar za predviđanje svemirskog vremena korištenjem posebnih indeksa. Znanstvenici uglavnom koriste Dst: on se izračunava na temelju očitanja magnetometara s nekoliko postaja smještenih na Zemljinom magnetskom ekvatoru. Podaci se ažuriraju svakih sat vremena. U mirnom okruženju, Dst se kreće od -20 do 20 nanotesla. Olujom se smatra situacija kada padne ispod -50 nanotesla.
Procjenjuje se najsnažnija zabilježena magnetska olujaY. ja Jermolajev, I. G. Lodkina, N. S. Nikolaeva i sur. Stopa pojavljivanja ekstremnih magnetskih oluja / Journal of Geophysical Research: Space Physics na −1 760 nT prema Dst. Ovo je relativno malo. Na primjer, prisiliti žaba levitirati, moramM. V. Berry, A. K. Geim. O letećim žabama i levitronima / European Journal of Physics oko 16 Tesla, odnosno 16 * 10⁹, ili 16.000.000.000 nanotesla.
Za obične ljude razumljiviji je G indeks, koji ocjenjujeNOAA svemirske vremenske skale / NOAA centar za predviđanje svemirskog vremena magnetske oluje u smislu njihove opasnosti. Izdvaja se pet razina.
- G1 - manje magnetske oluje. Javljaju se oko 1700 puta po solarnom ciklusu. Mogu izazvati slabe fluktuacije u elektroenergetskoj mreži, blago utjecati na rad satelita i uzrokovati auroru.
- G2 - umjereno. Približno 660 puta po ciklusu. Ponekad dovode do skokova napona i oštećenja transformatora u sjevernim geografskim širinama, prilagođavaju kretanje svemirskih letjelica. Takve oluje uzrokuju pojavu aurore dalje od polova.
- G3 - jaka. Oko 200 po ciklusu. Takvi poremećaji mogu zahtijevati prilagodbu napona elektroenergetskog sustava. Također, ponekad dolazi do lažnog okidanja osigurača, dolazi do prekida u satelitskoj navigaciji i radio komunikaciji. Aurore su vidljive čak i bliže ekvatoru.
- G4 - teška. Oko 100 po ciklusu. Problemi s nadzorom napona i pogrešno okidanje zaštitnih uređaja su česti. Takve oluje mogu stvoriti električne struje u cjevovodima i degradirati radio komunikaciju i satelitsku navigaciju. Ponekad se aurore promatraju na razini Krasnodarskog teritorija.
- G5 - izuzetno jaka. Otprilike 4 po ciklusu. Mogu dovesti do velikih problema s električnom mrežom (neki sustavi u potpunosti otkazuju ili se isključuju), ozbiljnih kvarova u radu satelita. Oni mogu stvoriti jake struje u cjevovodima, uskratiti radio komunikaciju nekoliko dana. Aurore su moguće u suptropskim područjima kao što je Kairo.
Kako magnetske oluje utječu na tehnologiju
Snažne magnetske oluje ometajuGeomagnetske oluje / NOAA centar za predviđanje svemirskog vremena širenje signala u ionosferi. Zato se gore navedene greške i zastoji javljaju u radu GPS-a, visokofrekventnih radio komunikacija i nekih vojnih sustava. rano otkrivanje.
Osim toga, čini se da se magnetske oluje za kratko vrijeme šireGeomagnetske oluje / NOAA centar za predviđanje svemirskog vremena atmosfera. To usporava satelite blizu Zemlje i oni mogu početi gubiti visinu. Iz tog razloga, na primjer, sovjetski svemirska postaja Saljut-7.
Ali najopipljivije probleme uzrokuje sposobnostGeomagnetske oluje / NOAA centar za predviđanje svemirskog vremena magnetske oluje stvaraju električne struje u svim metalnim objektima. I što je veći potonji, na primjer, dalekovod ili cjevovod, to su struje značajnije. Prolazeći kroz uređaje, mogu ih uništiti: oprema izgara od prekomjernog stresa. Od toga najviše pate transformatori.
Do čega su već dovele jake oluje
Najveća oluja našeg vremena po svojim posljedicama (−589 nanotesla) dogodila se 13. ožujka 1989. godine. Tada je ostala cijela kanadska pokrajina QuebecDan kada je sunce donijelo tamu / NASA bez struje 12 sati. Pritom je infrastruktura bila izvan funkcije za manje od 2 minute.
Magnetni poremećaj bio je toliko jak da se sjeverno svjetlo moglo vidjeti čak i na Kubi i Floridi. Poremećaji mreže i gubici uočeni su diljem Sjedinjenih Država i Kanade, iako nitko nije ozlijeđen osim Quebeca.
Neki od satelita izgubili su kontakt sa Zemljom na nekoliko sati. Problemi s opremom pojavili su se i na američkoj letjelici Discovery. Osim toga, podzemno emitiranje Radija Slobodna Europa je neko vrijeme bilo prekinuto na području s SSSR.
A 1972. godine izazvala je snažna magnetska olujaD. J. Knipp, B. J. Fraser, M. A. Shea i sur. O malo poznatim posljedicama ultrabrze koronalne mase 4. kolovoza 1972.: činjenice, komentari i poziv na akciju / svemirsko vrijeme masivni nestanci struje i komunikacija u Sjedinjenim Državama. U Vijetnamu je zbog toga eksplodiralo nekoliko desetaka morskih mina s magnetskim upaljačima koje je postavila američka vojska.
Još jedna nasilna oluja dogodila se u studenom 2003. Tada se američki sustav korekcije GPS podataka (WAAS) ugasioTeški svemirski vremenski događaji. Razumijevanje društvenih i ekonomskih utjecaja: Izvješće o radionici / Nacionalne akademije znanosti, inženjerstva, medicine na 30 sati prekinut je rad mnogih satelita, a japanski ADEOS-2 je zadobio ozbiljnu štetu.
Dogodila se već spomenuta najsnažnija oluja u cijeloj povijesti promatranja (-1 760 nanotesla)Super solarna baklja / NASA znanost isto 1859. Spalila je nekoliko telegrafskih linija u Sjedinjenim Državama, aurore su uočene u tropskim geografskim širinama, a zbog vedrog neba bilo je sjajno kao dan u noći. Ovaj događaj nazvan je Carrington u čast astronoma Richarda-Christophera Carringtona, koji je sve zabilježio.
Do kakve snažne magnetske oluje danas može dovesti
Vjerojatnost da će nas pogoditi val snage sličan događaju u Carringtonu prilično je niska u skorije vrijeme.P. Riley. O vjerojatnosti pojave ekstremnih vremenskih događaja u svemiru / Space Weather. Međutim, znanstvenici ne isključuju ovu mogućnost. I nemaju konsenzus o tome koliko će posljedice biti ozbiljne.
Postoje, na primjer, izračuni prema kojima je samo u Sjedinjenim Državama sposobna oluja poput CarringtonoveTeški svemirski vremenski događaji. Razumijevanje društvenih i ekonomskih utjecaja: Izvješće o radionici / Nacionalne akademije znanosti, inženjerstva, medicine rezultirati štetom od jednog do dva bilijuna dolara. I to samo u prvoj godini. Popravak oštećenih sustava može potrajati nekoliko godina. Nedostatak struje će opskrbitiB. Lassen. Je li stočarska proizvodnja pripremljena za električni paralizirani svijet? / Časopis za znanost o hrani i poljoprivredi ugrožavanje prehrambenog sustava.
Jedino umirujuće je da se takvi događaji, po mišljenju fizičara RAS-a, događajuY. ja Jermolajev, I. G. Lodkina, N. S. Nikolaeva i sur. Stopa pojavljivanja ekstremnih magnetskih oluja / Journal of Geophysical Research: Space Physics ne više od otprilike jednom svakih 500 godina. Uostalom, Sunce ne ispaljuje uvijek strujanja plazme u smjeru Zemlje. Dakle, snažan udaracBlizu gospođice: Solarna superoluja iz srpnja 2012. / NASA Science u srpnju 2012. samo je lansirao čestice u svemir i nije izazvao značajne magnetske oluje na Zemlji.
Osim toga, ne dovode svi snažni napadi do katastrofalnih posljedica. Na primjer, u srpnju 2000Ekstremni događaji i prirodne opasnosti: perspektiva složenosti oluja kapaciteta -300 nanotesla, ali nije ni na koji način utjecala na elektroenergetski sustav.
Istina, nova oluja možda je čak i jača od Carringtonove. Dakle, podaci radiokarbonske analize drevnih japanskih cedara pokazali su da je 774. godine poremećaj magnetskog polja bioYU. N. Efremov. Prijetnje iz svemira / U obranu znanosti br.12 20 puta moćniji nego 1859. godine.
Kako magnetske oluje utječu na ljude
Vjeruje se da su magnetske oluje krive za promjene raspoloženja, agresivnost, depresiju i zdravstvene probleme. Oni su zaslužni za visok rizik od katastrofa, pa čak i nekih povijesni događaji.
I oluje utječu na neke ljude. Iako nije lako uočitiV. N. Obridko. O takozvanim "geomagnetskim prognozama nepovoljnih dana" / U obrani znanosti br.. Za to je potreban veliki niz statističkih podataka, a rezultati mogu biti iskrivljeni velikim brojem čimbenika.
Trenutno postoji nekoliko studija koje su potvrdile učinak magnetskih poremećaja na kardiovaskularni sustav. Na primjer, tijekom oluje ljudi mogu imati visok krvni tlak.S. Ghione, L. Mezzasalma, C. Del Seppia i sur. Utječu li geomagnetski poremećaji sunčevog porijekla na arterijski krvni tlak? / Journal of Human Hypertension i učestalostA. Alabdulgader, R. McCraty, M. Atkinson i sur. Dugoročna studija odgovora varijabilnosti otkucaja srca na promjene u solarnom i geomagnetskom okruženju / Znanstvena izvješća brzina otkucaja srca. Analiza bolničkih izvješća s Novog Zelanda, Australije, Ujedinjenog Kraljevstva, Francuske i Švedske za 23 godine također je pokazalaV. L. Feigin, P. G. Parmar, S. Barker-Collo i sur. Geomagnetske oluje mogu izazvati moždani udarda koronalne ejekcije povećavaju rizik od moždani udar za 19%. A vjeruju autori studije, provedene u 263 američka gradaC. L. Zilli Vieira, D. Alvares, A. Blomberg i sur. Geomagnetski poremećaji uzrokovani sunčevom aktivnošću povećavaju ukupni i kardiovaskularni rizik od smrtnosti u 263 U.S. gradova / Zdravlje okolišada povećana geomagnetska aktivnost povećava smrtnost od kardiovaskularnih bolesti i srčanih udara.
Stoga bi ljudi s kardiovaskularnim bolestima tijekom geomagnetskih oluja trebaliYU. N. Efremov. Prijetnje iz svemira / U obranu znanosti br.12 budite spremni: opskrbite se lijekovima koje vam je propisao liječnik, držite telefon sa sobom ili upozorite svoje najmilije.
Ali povezanost magnetskih oluja s drugim zdravstvenim problemima, poput depresijeR. W. Kay. Geomagnetske oluje: povezanost s pojavom depresije mjereno prijemom u bolnicu / The British Journal of Psychiatry, znanstvenici nisu mogli pronaći.
Isto je i s utjecajem geomagnetske aktivnosti na ljudsko ponašanje. Sve je ovo samo fikcija. Na primjer, neki pristaše ovog gledišta tvrde da su Zemlja i Sunce kao živa bića sudjelovali u događajima u kolovozu 1991., kada Državni komitet za hitne slučajeve nije uspio zaustaviti raspad SSSR-a. Navodno je tada došlo do snažnog porasta sunčeve aktivnosti. Bio je stvarno promatranV. N. Obridko. O takozvanim "geomagnetskim prognozama nepovoljnih dana" / U obrani znanosti br.. Ali ne samo u kolovozu, već cijela četiri mjeseca: od lipnja do listopada. I geomagnetno polje tijekom tog razdoblja bilo je potpuno mirno.
Kako se zaštititi od magnetskih oluja
NASA, zajedno s Nacionalnom upravom za oceane i atmosferu (NOAA), američkom Federalnom agencijom za upravljanje izvanrednim situacijama i drugima, razvila jeObjavljena nacionalna strategija svemirskog vremena i akcijski plan / Centar za predviđanje svemirskog vremena SAD-a strategija i plan djelovanja u slučaju pogoršanja svemirskog vremena. Trebalo je pojačati zaštitu stanovništva i energetskih objekata od elektromagnetskih impulsa.
Na primjer, u slučaju kvara mrežnih komponenti,Recovery Transformer (RecX) / Ministarstvo domovinske sigurnosti SAD-a koriste se standby mobilni transformatori. Zahvaljujući njima, bit će moguće brzo vratiti rad električne mreže tijekom popravka uništenog stacionarnog uređaja.
Kritični objekti mogu se zaštititi od loma pomoću posebnih uređaja. Na primjer, kondenzatorske banke koje pohranjuju višak energije ili Faradayeve ćelije koje je raspršuju.
Ali pravovremeni nestanak struje i upozorenje najbolje će pomoći. meteorološki narod. A za to morate biti u stanju predvidjeti solarnu aktivnost.
Je li moguće predvidjeti magnetske oluje
Da, možete. Na primjer, u SAD-u to radiSolarni ciklus 25 je ovdje. NASA, NOAA znanstvenici objašnjavaju što to znači / NASA Centar za predviđanje svemirskog vremena (SWPC). Dio je NOAA. Zaposlenici SWPC-a i NOAA-e za prognoze koriste podatke sa Zemljinih satelita i promatranja svemirskih tijela. Znanstvenici stvaraju i poboljšavaju prediktivne modele kako bi im pomogli predvidjeti vrijeme u svemiru, baš kao što to čine meteorolozi.
Međutim, morate razumjeti da tjedne ili mjesečne geomagnetske prognoze nisu moguće.V. N. Obridko. O takozvanim "geomagnetskim prognozama nepovoljnih dana" / U obrani znanosti br., jer se situacija na našoj zvijezdi može promijeniti za nekoliko minuta. Čak i ako znanstvenici znaju da je došlo do izbacivanja mase, ne mogu s velikom točnošću ustvrditi hoće li ona ući u Zemlju ili ne.
Najdugoročnija prognoza - 27-dnevna - temelji se na razdoblju okretanja Sunca oko svoje osi. On ne ukazujeV. N. Obridko. O takozvanim "geomagnetskim prognozama nepovoljnih dana" / U obrani znanosti br. datum i vrijeme oluje, ali samo obavještava o vjerojatnosti da bi potencijalno opasne zone mogle biti usmjerene na naš planet.
Izrađuju se najtočnije geomagnetske prognozeV. N. Obridko. O takozvanim "geomagnetskim prognozama nepovoljnih dana" / U obrani znanosti br. dan ili nekoliko sati prije nego što oluja pogodi Zemlju. Temelje se na podacima s astronomskih satelita koji bilježe poremećaje sunčevog vjetra. Aktualne informacije mogu se vidjeti na stranicama NOAA i FIAN - Fizički institut Ruske akademije znanosti.
Pročitajte također☀️✨🌍
- 14 najboljih aplikacija za ljubitelje astronomije
- 6 zapanjujućih činjenica o planeti Zemlji u koje je teško povjerovati
- Koliko je vode potrebno da se ugasi sunce
- 9 mogućih katastrofa koje mogu zauvijek uništiti čovječanstvo
- 10 zabluda o svemiru u koje se sramite povjerovati