2024年3月24日,中國氣象局發布大地磁暴預警:“3月24日至26日,可能出現中等以上級的地磁暴活動。”消息一經發布,立即引起網友的關注,“地磁暴”這個話題沖上微博熱搜榜首位。
什么是地磁暴?要想知道地磁暴是什么,我們首先得了解太陽耀斑。太陽耀斑是發生在太陽大氣局部區域的一種最劇烈的爆發現象,它是太陽活動的一種形式。在太陽的大氣中充滿磁場,磁場的結構越復雜,越容易儲存更多的磁能,當儲存在磁場中的磁能過多時,太陽就會通過爆發活動釋放能量。太陽表面局部活動加劇,會突然釋放大規模的能量,引起局部區域瞬間加熱,亮度也會隨之增加,這就是太陽耀斑。
太陽耀斑會拋0a0e18ea8fdb8379a9077d8aad54cbb83da727342da1b2ca0f1be882effb8377射大量的等離子體,再加上上百億千克的帶電粒子,一旦沖向地球,就會導致地球的磁層壓縮變形,最終引起地球的磁場擾動,也就是所謂的地磁暴。簡單來講,地磁暴是一種由太陽爆發引起的活動。等級越高的太陽耀斑,形成的地磁暴就越強,對地球的影響就越大。
地磁暴的強度可以分為小磁暴、中等磁暴、大磁暴、特大磁暴和超大磁暴五個級別。為了衡量磁暴的強度,科學家觀測了全球磁場變化,計算了一種參數叫作Dst指數,以納特(nT)為單位。這種指數在0上下變化,負值越高,說明磁暴越強。小磁暴的Dst指數約為-30nT~-50nT,中等磁暴的Dst指數約為-50nT~-100nT,強磁暴的Dst指數約為-100nT~-200nT,超強磁暴的Dst指數小于-250nT。
地磁暴會給我們帶來什么危害和影響呢?
第一,地磁暴會影響無線電信號,比如AM、FM波段和業余無線電波段,以及電視信號和電話信號。1989年,地磁暴曾使無線電中斷,導致美國發現號航天飛機和地面之間的通信中斷15分鐘。
第二,地磁暴會影響智能手機、汽車、飛機和輪船等導航設備的準確性。2011年,地磁暴導致約10米的GPS誤差,影響了一些飛機和輪船的導航,但誤差沒有大到發生事故。
第三,地磁暴還可能在輸電線路中產生感應電流,影響電網變壓器和發電機,導致電壓波動停電和損壞,進而影響依靠電力運行的各種設備和電器。1989年,地磁暴使加拿大魁北克省停電了9個小時,
第四,地磁暴會損壞太空中航天器的器件,并改變其軌道,影響衛星的功能及其提供的服務和數據,如氣象通信、導航和監視等。2003年,地磁暴就使日本的一顆地球環境監測衛星失去動力和通信。
第五,地磁暴會擾亂一些動物的生物鐘、遷徙模式和導航,從而影響它們的行為和生存,因為這些動物依靠地球磁場作為活動的指引。2014年,地磁暴導致一些鳥類朝錯誤的方向飛行,魚朝錯誤的地方游動,鯨魚擱淺在岸上,蜜蜂找不到返回蜂巢的路,蝙蝠失去回聲定位的能力。
第六,地磁暴會對身體產生影響。高能粒子干擾地球磁場產生地磁暴,可能導致人體神經系統紊亂,產生心血管系統疾病等,例如引發失眠、頭痛、情緒波動等。
地磁暴看上去好像一頭肆意襲擾地球的“怪獸”,但它只是一種常見的自然現象。雖然地磁暴對人類社會和自然環境有一定的危害和影響,但我們不必產生恐懼,采取適當的措施,制訂科學的應對策略,就可以有效降低其帶來的危害和影響。