Геомагнитная буря - Geomagnetic storm

Эта статья о возмущениях в магнитосфере Земли. О других значениях термина «магнитная буря» см. Магнитная буря (значения).
Не путать с Солнечная буря.
Художник изображает частицы солнечного ветра, взаимодействующие с земными магнитосфера. Размеры не в масштабе.

А геомагнитная буря (обычно называемый солнечная буря) является временным нарушением земной шар с магнитосфера вызвано Солнечный ветер ударная волна и / или облако магнитного поля, которое взаимодействует с Магнитное поле Земли.

Возмущение, вызывающее магнитную бурю, может быть солнечным. выброс корональной массы (CME) или совместно вращающаяся область взаимодействия (CIR), высокоскоростной поток солнечного ветра, исходящий из корональная дыра.[1] Частота геомагнитных бурь увеличивается и уменьшается с увеличением солнечное пятно цикл. В течение солнечный максимум геомагнитные бури случаются чаще, большая часть из которых вызвана CME. Во время минимума солнечной активности бури в основном вызываются CIR (хотя бури CIR более часты при максимуме солнечной активности, чем при минимуме).

Увеличение давления солнечного ветра сначала сжимает магнитосферу. Магнитное поле солнечного ветра взаимодействует с магнитным полем Земли и передает увеличенную энергию в магнитосферу. Оба взаимодействия вызывают увеличение движения плазмы через магнитосферу (за счет увеличения электрических полей внутри магнитосферы) и увеличение электрического тока в магнитосфере и ионосфера. Во время основной фазы геомагнитной бури электрический ток в магнитосфере создает магнитную силу, которая выталкивает границу между магнитосферой и солнечным ветром.

Некоторые явления космической погоды обычно связаны с геомагнитной бурей или вызваны ею. К ним относятся солнечная энергетическая частица (SEP) события, геомагнитно индуцированные токи (GIC), ионосферные возмущения, вызывающие сцинтилляции радио и радаров, нарушение навигации магнитным компасом и отображение полярных сияний на гораздо более низких широтах, чем обычно.

Самая крупная зарегистрированная геомагнитная буря, событие Кэррингтона в сентябре 1859 г. разрушил части недавно созданной телеграфной сети США, вызвав пожары и шокировав некоторых телеграфистов. В 1989 год, геомагнитная буря возбужденный токи заземления это нарушило распределение электроэнергии по большей части Квебек[2] и вызвал полярные сияния так далеко на юг как Техас.[3]

Гелиофизика
Явления

Определение

Определяется геомагнитная буря[4] изменениями в Dst[5] (возмущение - время шторма) индекс. Индекс Dst оценивает глобально усредненное изменение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли на магнитном экваторе на основе измерений с нескольких станций магнитометров. Dst вычисляется один раз в час и сообщается в режиме, близком к реальному времени.[6] В спокойное время Dst составляет от +20 до -20 нано-Тесла (нТл).

Геомагнитная буря делится на три фазы:[4] начальный, основной и восстановительный. Начальная фаза характеризуется увеличением Dst (или его одноминутного компонента SYM-H) на 20-50 нТл за десятки минут. Начальная фаза также называется внезапным началом шторма (SSC). Однако не у всех геомагнитных бурь есть начальная фаза, и не все внезапные увеличения Dst или SYM-H сопровождаются геомагнитной бурей. Основная фаза геомагнитной бури определяется уменьшением Dst до менее -50 нТл. Выбор −50 нТл для определения шторма в некоторой степени произвольный. Минимальное значение во время шторма будет от -50 до примерно -600 нТл. Продолжительность основной фазы обычно составляет 2–8 часов. Фаза восстановления - это когда Dst изменяется с минимального значения на значение времени покоя. Фаза восстановления может длиться от 8 часов до 7 дней.

Северное сияние

По размеру геомагнитная буря классифицируется как умеренная (-50 нТл> минимум Dst> -100 нТл), интенсивная (-100 нТл> минимум Dst> -250 нТл) или супер-буря (минимум Dst <-250 нТл). .[7]

История теории

В 1931 г. Сидней Чепмен и Винченцо К. А. Ферраро написал статью, Новая теория магнитных бурь, который пытался объяснить феномен.[8] Они утверждали, что всякий раз, когда солнце испускает Солнечная вспышка он также испускает плазменное облако, теперь известное как выброс корональной массы. Они постулировали, что это плазма движется с такой скоростью, что достигает Земли за 113 дней, хотя теперь мы знаем, что это путешествие занимает от 1 до 5 дней. Писали, что затем облако сжимает Магнитное поле Земли и, таким образом, увеличивает это поле у ​​поверхности Земли.[9]Работа Чепмена и Ферраро опиралась, в частности, на работы Кристиан Биркеланд, который использовал недавно обнаруженный электронно-лучевые трубки чтобы показать, что лучи отклоняются к полюсам магнитной сферы. Он предположил, что подобное явление было ответственно за полярные сияния, объяснив, почему они более часты в полярных регионах.

Вхождения

Первое научное наблюдение последствий геомагнитной бури произошло в начале XIX века: с мая 1806 г. по июнь 1807 г. Александр фон Гумбольдт записал пеленг магнитный компас в Берлине. 21 декабря 1806 года он заметил, что его компас стал нестабильным во время яркого полярного сияния.[10]

1–2 сентября 1859 г. произошла самая крупная зарегистрированная геомагнитная буря. С 28 августа по 2 сентября 1859 года на Солнце наблюдались многочисленные солнечные пятна и солнечные вспышки, самая большая из которых - 1 сентября. Солнечная буря 1859 г. или Carrington Мероприятие. Можно предположить, что массивная выброс корональной массы (CME) был запущен с Солнца и достиг Земли за восемнадцать часов - путешествие, которое обычно занимает три-четыре дня. Горизонтальное поле было уменьшено на 1600 нТл, как зарегистрировано Обсерватория Колаба. По оценкам, Dst составлял бы приблизительно -1760 нТл.[11] Телеграфные провода в США и Европе наблюдалось повышение индуцированного напряжения (ЭДС ), а в некоторых случаях даже удары током телеграфистов и возгорание. Полярные сияния наблюдались далеко на юге, вплоть до Гавайев, Мексики, Кубы и Италии - явления, которые обычно наблюдаются только в полярных регионах. Ледяные керны показывают доказательства того, что события подобной интенсивности повторяются в среднем примерно раз в 500 лет.

С 1859 г. случались менее сильные штормы, особенно Аврора 17 ноября 1882 г. и Май 1921 г. геомагнитная буря, как с нарушением телеграфной связи, так и с возникновением пожаров, и в 1960 году, когда было сообщено о широкомасштабных нарушениях радиосвязи.[12]

GOES-7 отслеживает условия космической погоды во время Великой геомагнитной бури в марте 1989 г., московский нейтронный монитор зафиксировал прохождение КВМ как падение уровней, известное как Форбуш-уменьшение.[13]

В начало августа 1972 г., серия вспышек и пиков солнечных бурь с оценкой вспышки около X20, вызывающей самый быстрый прохождение CME из когда-либо зарегистрированных, а также сильная геомагнитная и протонная буря, нарушившая наземные электрические и коммуникационные сети, а также спутники (по крайней мере, один вышел из строя), и непреднамеренно взорвали многочисленные морские мины ВМС США с магнитным воздействием в Северном Вьетнаме.[14]

В Геомагнитная буря, март 1989 г. вызвал крах Hydro-Québec энергосистему за секунды, поскольку реле защиты оборудования срабатывают в каскадной последовательности.[2][15] Шесть миллионов человек были остался без энергии в течение девяти часов. Шторм вызвал полярные сияния так далеко на юг как Техас.[3] Шторм, вызвавший это событие, был результатом выброса корональной массы из солнце 9 марта 1989 г.[16] Минимальное значение Dst составило -589 нТл.

14 июля 2000 г. вспыхнула вспышка класса X5 (известная как День взятия Бастилии ), а корональная масса была запущена прямо на Землю. 15–17 июля произошла геомагнитная супербури; минимум индекса Dst составил -301 нТл. Несмотря на силу шторма, отказов в распределении электроэнергии не было.[17] Событие Дня взятия Бастилии наблюдали Вояджер 1 и Вояджер 2,[18] таким образом, это самая дальняя часть Солнечной системы, на которую наблюдалась солнечная буря.

В период с 19 октября по 5 ноября 2003 г. на Солнце вспыхнуло семнадцать крупных вспышек, включая, пожалуй, самую интенсивную вспышку, когда-либо измеренную на Солнце. ИДЕТ Датчик XRS - огромная вспышка X28,[19] 4 ноября произошло сильное отключение радиосвязи. Эти вспышки были связаны с событиями CME, которые вызвали три геомагнитных бури в период с 29 октября по 2 ноября, во время которых вторая и третья бури были инициированы до полного восстановления предыдущего периода бури. Минимальные значения Dst составляли -151, -353 и -383 нТл. Другой шторм в этой последовательности произошел 4–5 ноября с минимальным значением Dst -69 нТл. Последняя геомагнитная буря была слабее предыдущих, потому что активная область на Солнце повернулась за меридиан, где центральная часть КВМ, созданная во время вспышки, перешла в сторону Земли. Вся последовательность стала известна как Хэллоуин солнечная буря.[20] В Система увеличения площади (WAAS) эксплуатируется Федеральная авиационная администрация (FAA) не работал около 30 часов из-за шторма.[21] Японский спутник ADEOS-2 был серьезно поврежден, а работа многих других спутников была прервана из-за шторма.[22]

Взаимодействие с планетными процессами

Магнитосфера в околоземном космическом пространстве.

Солнечный ветер также несет с собой магнитное поле Солнца. Это поле будет иметь ориентацию на север или юг. Если солнечный ветер имеет сильные всплески, сжимающие и расширяющие магнитосферу, или если солнечный ветер направляется на юг поляризация, можно ожидать геомагнитных бурь. Южное поле вызывает магнитное пересоединение дневной магнитопаузы, быстро вводя магнитную энергию и энергию частиц в магнитосферу Земли.

Во время геомагнитной бури ионосфера F2 слой становится нестабильным, фрагментируется и даже может исчезнуть. В регионах северного и южного полюсов Земли, полярные сияния наблюдаемы.

Инструменты

Магнитометры контролировать авроральную зону, а также экваториальную область. Два типа радар, когерентное рассеяние и некогерентное рассеяние, используются для исследования авроральной ионосферы. Отражая сигналы от ионосферных неоднородностей, которые движутся вместе с силовыми линиями, можно отслеживать их движение и делать выводы о магнитосферной конвекции.

Приборы космического корабля включают:

  • Магнитометры, как правило, флюсовые. Обычно они находятся в конце стрелы, чтобы уберечь их от магнитных помех космического корабля и его электрических цепей.[23]
  • Электрические датчики на концах противоположных стрел используются для измерения разности потенциалов между отдельными точками, чтобы получить электрические поля, связанные с конвекцией. Этот метод лучше всего работает при высоких плотностях плазмы на низкой околоземной орбите; вдали от Земли необходимы длинные стрелы, чтобы избежать защиты от электрических сил.
  • Радиоэхолоты с земли могут отражать радиоволны переменной частоты от ионосферы, и по времени их возвращения определяют профиль электронной плотности - до его пика, после которого радиоволны больше не возвращаются. Радиозонды на низкой околоземной орбите на борту канадского Алуэтт 1 (1962) и Алуэтт 2 (1965) направили радиоволны на Землю и наблюдали профиль электронной плотности «верхней ионосферы». В ионосфере были опробованы и другие методы радиозондирования (например, на ИЗОБРАЖЕНИЕ ).
  • Детекторы частиц включают счетчик Гейгера, как было использовано для первоначальных наблюдений Радиационный пояс Ван Аллена. Сцинтилляционные детекторы пришел позже, а еще позже "ченнелетрон" электронные умножители нашел особенно широкое применение. Чтобы получить заряд и массовый состав, а также энергии, различные масс-спектрограф использовались конструкции. Для энергий примерно до 50 кэВ (которые составляют большую часть магнитосферной плазмы) времяпролетные спектрометры (например, дизайн "цилиндр") широко используются.[нужна цитата ]

Компьютеры позволили объединить десятилетия изолированных магнитных наблюдений и извлечь усредненные модели электрических токов и средние реакции на межпланетные изменения. Они также проводят моделирование глобальной магнитосферы и ее откликов, решая уравнения магнитогидродинамика (MHD) на числовой сетке. Необходимо добавить соответствующие расширения, чтобы покрыть внутреннюю магнитосферу, где необходимо учитывать магнитные дрейфы и ионосферную проводимость. Пока результаты трудно интерпретировать, и необходимы определенные допущения, чтобы охватить мелкомасштабные явления.[нужна цитата ]

Эффекты геомагнитной бури

Нарушение электрических систем

Было высказано предположение, что геомагнитная буря в масштабе солнечная буря 1859 г. Сегодняшний день может нанести миллиарды или даже триллионы долларов ущерба спутникам, электросетям и радиосвязи и может вызвать массовые отключения электроэнергии, которые могут не ремонтироваться в течение недель, месяцев или даже лет.[21] Такие внезапные отключения электричества могут поставить под угрозу производство продуктов питания.[24]

Сеть электроснабжения

Когда магнитные поля перемещаться поблизости от проводника, такого как провод, геомагнитно-индуцированный ток производится в проводнике. Это происходит в больших масштабах во время геомагнитных бурь (тот же механизм влиял на телефонные и телеграфные линии до волоконной оптики, см. Выше) на всех протяженных линиях передачи. Таким образом, этот эффект может повредить длинные линии электропередачи (многие километры протяженностью). Примечательно, что это в основном операторы в Китае, Северной Америке и Австралии, особенно на современных линиях высокого напряжения с низким сопротивлением. Европейская электросеть состоит в основном из более коротких цепей передачи, которые менее уязвимы для повреждений.[25][26]

(Почти прямые) токи, индуцируемые в этих линиях из-за геомагнитных бурь, вредны для оборудования передачи электроэнергии, особенно трансформаторы - индуцирующее ядро насыщенность, ограничивая их работу (а также отключая различные предохранительные устройства) и вызывая нагрев катушек и сердечников. В крайних случаях это тепло может вывести их из строя или разрушить, даже вызвать цепную реакцию, которая может перегрузить трансформаторы.[27][28] Большинство генераторов подключаются к сети через трансформаторы, изолирующие их от индуцированных токов в сети, что делает их гораздо менее уязвимыми для повреждений из-за геомагнитно-индуцированный ток. Однако трансформатор, который подвергается этому, будет действовать как несбалансированная нагрузка для генератора, вызывая ток обратной последовательности в статоре и, как следствие, нагрев ротора.

Согласно исследованию корпорации Metatech, ураган с силой, сопоставимой с силой 1921 года, уничтожит более 300 трансформаторов и оставит без электричества более 130 миллионов человек в Соединенных Штатах, что стоит несколько триллионов долларов.[29] Степень сбоя обсуждается, при этом некоторые показания Конгресса указывают на потенциально неопределенное отключение до тех пор, пока трансформаторы не будут заменены или отремонтированы.[30] Этим прогнозам противоречит Североамериканская корпорация по надежности электроснабжения отчет, в котором делается вывод о том, что геомагнитная буря вызовет временную нестабильность сети, но не повлечет за собой широкомасштабное разрушение высоковольтных трансформаторов. В отчете указывается, что широко цитируемый обвал электросети Квебека был вызван не перегревом трансформаторов, а почти одновременным отключением семи реле.[31]

Помимо того, что трансформаторы уязвимы к воздействию геомагнитной бури, геомагнитная буря также может косвенно затронуть электроэнергетические компании. Например, интернет-провайдеры могут выйти из строя во время геомагнитных бурь (и / или не работать долгое время). Электроэнергетические компании могут иметь оборудование, для работы которого требуется работающее подключение к Интернету, поэтому в период, когда интернет-провайдер не работает, электроэнергия также может не распределяться.[32]

Получая оповещения и предупреждения о геомагнитных бурях (например, от Центр прогнозов космической погоды; с помощью спутников космической погоды (SOHO или ACE) энергетические компании могут минимизировать повреждение оборудования передачи электроэнергии, мгновенно отключая трансформаторы или вызывая временные отключения электроэнергии. Также существуют превентивные меры, в том числе предотвращение притока GIC в сеть через соединение нейтрали с землей.[25]

Связь

Высокая частота (3–30 МГц) системы связи используют ионосферу для отражения радиосигналов на большие расстояния. Ионосферные бури могут влиять на радиосвязь на всех широтах. Некоторые частоты поглощаются, а другие отражаются, что приводит к быстро меняющимся сигналам и неожиданным распространение пути. Телевизионные и коммерческие радиостанции мало подвержены влиянию солнечной активности, но земля-воздух, судно-берег, коротковолновый транслировать и любительское радио (в основном диапазоны ниже 30 МГц) часто нарушаются. Радиооператоры, использующие HF-диапазоны, полагаются на солнечные и геомагнитные сигналы, чтобы поддерживать свои каналы связи в рабочем состоянии.

Военные системы обнаружения или раннего предупреждения, работающие в высокочастотном диапазоне, также подвержены влиянию солнечной активности. В загоризонтный радар отражает сигналы от ионосферы, чтобы контролировать запуск самолетов и ракет с больших расстояний. Во время геомагнитных бурь этой системе могут серьезно мешать радиопомехи. Также некоторые системы обнаружения подводных лодок используют магнитные сигнатуры подводных лодок в качестве одного из входных данных для своих схем локации. Геомагнитные бури могут маскировать и искажать эти сигналы.

В Федеральная авиационная администрация регулярно получает предупреждения о вспышках солнечного радиоизлучения, чтобы они могли распознать проблемы со связью и избежать ненужного обслуживания. Когда самолет и наземная станция выровнены по Солнцу, на радиочастотах, управляемых воздушным движением, может возникать высокий уровень шума.[нужна цитата ] Это также может произойти на УВЧ и СВЧ спутниковая связь, когда земная станция, спутник и Солнце находятся в выравнивание. Чтобы предотвратить ненужное обслуживание систем спутниковой связи на борту самолета, AirSatOne обеспечивает прямую трансляцию геофизических событий от NOAA. Центр прогнозов космической погоды. Прямая трансляция AirSatOne[33] позволяет пользователям просматривать наблюдаемые и прогнозируемые космические бури. Геофизические оповещения важны для летных экипажей и обслуживающего персонала, чтобы определить, повлияет ли какое-либо предстоящее действие или история на спутниковую связь, GPS-навигацию и ВЧ-связь.

Телеграф Линии в прошлом подвергались воздействию геомагнитных бурь. Телеграфы использовали один длинный провод для линии передачи данных, протянувшийся на многие мили, используя землю в качестве обратного провода и питаемый ОКРУГ КОЛУМБИЯ питание от аккумулятора; это сделало их (вместе с упомянутыми ниже линиями электропередач) подверженными влиянию колебаний, вызванных кольцевой ток. Напряжение / ток, вызванные геомагнитной бурей, могли ослабить сигнал, если его вычесть из полярности батареи, или привести к чрезмерно сильным и ложным сигналам при добавлении к нему; некоторые операторы научились отключать аккумулятор и полагаться на наведенный ток в качестве источника энергии. В крайних случаях индуцированный ток был настолько высоким, что катушки на принимающей стороне загорались, или операторы получали поражение электрическим током. Геомагнитные бури влияют также на телефонные линии дальней связи, включая подводные кабели, если они не оптоволокно.[34]

Повреждение спутников связи может нарушить работу наземных телефонных, телевизионных, радио- и Интернет-соединений.[35] В Национальная Академия Наук сообщалось в 2008 г. о возможных сценариях повсеместного нарушения пика солнечной активности 2012–2013 гг.[36]

Системы навигации

Глобальная навигационная спутниковая система (GNSS), и другие навигационные системы, такие как ЛОРАН и ныне несуществующий ОМЕГА отрицательно сказываются, когда солнечная активность нарушает распространение их сигнала. Система OMEGA состоит из восьми передатчиков, расположенных по всему миру. Самолеты и корабли использовали очень низкочастотные сигналы этих передатчиков для определения своего местоположения. Во время солнечных явлений и геомагнитных бурь система выдавала навигаторам неточную информацию на несколько миль. Если бы навигаторы были предупреждены о протонном событии или геомагнитной буре, они могли бы переключиться на резервную систему.

На сигналы GNSS влияет, когда солнечная активность вызывает внезапные изменения плотности ионосферы, в результате чего спутниковые сигналы сцинтиллят (как мерцающая звезда). Мерцание спутниковых сигналов во время ионосферных возмущений изучается в HAARP во время экспериментов по модификации ионосферы. Это также изучалось в Радиообсерватория Хикамарка.

Одна из технологий, позволяющая приемникам GPS продолжать работу в присутствии некоторых сбивающих с толку сигналов, - это Автономный мониторинг целостности приемника (RAIM). Однако RAIM основан на предположении, что большая часть группировки GPS работает должным образом, и поэтому она гораздо менее полезна, когда все созвездие нарушено глобальными воздействиями, такими как геомагнитные бури. Даже если RAIM обнаружит потерю целостности в этих случаях, он может не обеспечить полезный и надежный сигнал.

Повреждение спутникового оборудования

Геомагнитные бури и усиление солнечной ультрафиолетовый излучение тепла верхних слоев атмосферы Земли, вызывая ее расширение. Нагретый воздух поднимается вверх, и плотность на орбите спутники примерно до 1000 км (621 миль) значительно увеличивается. Это приводит к увеличению тащить, вызывая замедление спутников и изменение орбита немного. Низкая околоземная орбита Спутники, которые повторно не выводятся на более высокие орбиты, медленно падают и в конечном итоге сгорают.

Скайлаб разрушение 1979 г. - пример космического корабля повторный вход Атмосфера Земли преждевременно в результате более высокой, чем ожидалось, солнечной активности. Во время великой геомагнитной бури в марте 1989 года четыре навигационных спутника ВМФ были выведены из эксплуатации на срок до недели. Космическое командование США пришлось разместить новый орбитальные элементы для более 1000 пострадавших объектов и Миссия Solar Maximum Спутник сошёл с орбиты в декабре того же года.[нужна цитата ]

Уязвимость спутников зависит также от их местоположения. В Южноатлантическая аномалия опасное место для прохода спутника.

Поскольку технологии позволили компонентам космических аппаратов стать меньше, их миниатюрные системы стали все более уязвимыми для более энергичных. солнечные частицы. Эти частицы могут физически повреждение микрочипов и может изменять программные команды на спутниковых компьютерах.[нужна цитата ]

Еще одна проблема спутниковых операторов - это дифференциальная оплата. Во время геомагнитных бурь количество и энергия электроны и ионы увеличивать. Когда спутник проходит через эту возбужденную среду, заряженные частицы ударяя по космическому кораблю, части космического корабля по-разному заряжаются. Выделения могут дуга через компоненты космического корабля, повреждая и, возможно, выводя их из строя.[нужна цитата ]

Массовая зарядка (также называемая глубокой зарядкой) происходит, когда энергичные частицы, в первую очередь электроны, проникают через внешнее покрытие спутника и накапливают свой заряд во внутренних частях. Если в каком-либо компоненте накапливается достаточный заряд, он может попытаться нейтрализовать его разрядом в другие компоненты. Этот разряд потенциально опасен для электронных систем спутника.[нужна цитата ]

Геологическая разведка

Магнитное поле Земли используется геологами для определения структур подземных горных пород. По большей части эти геодезисты ищут месторождения нефти, газа или полезных ископаемых. Они могут сделать это только тогда, когда поле Земли будет спокойным, чтобы можно было обнаружить истинные магнитные сигнатуры. Другие геофизики предпочитают работать во время геомагнитных бурь, когда сильные колебания нормальных подповерхностных электрических токов Земли позволяют им определять подповерхностную нефть или минеральные структуры. Эта техника называется магнитотеллурика. По этим причинам многие геодезисты используют геомагнитные предупреждения и прогнозы для планирования своих картографических работ.[нужна цитата ]

Трубопроводы

Быстро меняющиеся геомагнитные поля могут создавать геомагнитно индуцированные токи в трубопроводы. Это может вызвать множество проблем для инженеров трубопроводов. Расходомеры трубопровода могут передавать ошибочную информацию о потоке, и коррозия скорость трубопровода может быть резко увеличена.[37][38]

Радиационная опасность для человека

Атмосфера и магнитосфера Земли обеспечивают адекватную защиту на уровне земли, но космонавты подвержены потенциально смертельному исходу радиационное отравление. Проникновение высокоэнергетических частиц в живые клетки может вызвать хромосома повреждать, рак и другие проблемы со здоровьем. Большие дозы могут быть немедленно смертельными. Солнечная протоны с энергией более 30МэВ особенно опасны.[39]

Солнечные протонные события может также производить повышенное излучение на борту самолет полет на большой высоте. Хотя эти риски невелики, летные экипажи могут подвергаться многократному облучению, а мониторинг солнечных протонных событий с помощью спутниковых приборов позволяет отслеживать и оценивать облучение и, в конечном итоге, корректировать траекторию и высоту полета для снижения поглощенной дозы.[40][41][42]

Влияние на животных

Ученые все еще изучают, затронуты ли животные, некоторые предполагают, что солнечные бури вызывают киты на пляж самих себя.[43][44] Некоторые предполагают, что мигрирующие животные, употребляющие магниторецепция для навигации, например, птиц и медоносных пчел.[45]

Смотрите также


Рекомендации

  1. ^ Изменяющиеся области взаимодействия, Коротация областей взаимодействия Труды семинара ISSI, 6–13 июня 1998 г., Берн, Швейцария, Springer (2000), Hardcover, ISBN  978-0-7923-6080-3, Мягкое покрытие, ISBN  978-90-481-5367-1
  2. ^ а б «Ученые исследуют северное сияние со всех сторон». CBC. 22 октября 2005 г.
  3. ^ а б «Земля уклоняется от магнитной бури». Новый ученый. 24 июня 1989 г.
  4. ^ а б Гонсалес, В. Д., Дж. А. Джозелин, Ю. Камиде, Х. В. Крель, Г. Ростокер, Б. Т. Цурутани и В. М. Василюнас (1994), Что такое геомагнитная буря ?, J. Geophys. Res., 99 (A4), 5771–5792.
  5. ^ [1] Сугиура, М., и Т. Камеи, Экваториальный индекс Dst 1957–1986, Бюллетень IAGA, 40, под редакцией А. Бертелье и М. Менвилля, ISGI Publ. Оф., Св. Мор-де-Фосс, Франция, 1991 год.
  6. ^ [2] Мировой центр данных по геомагнетизму, Киото
  7. ^ Cander, L.R .; Михайлович, С. Дж. (1 января 1998 г.). «Прогнозирование структуры ионосферы во время великих геомагнитных бурь». Журнал геофизических исследований: космическая физика. 103 (A1): 391–398. Bibcode:1998JGR ... 103..391C. Дои:10.1029 / 97JA02418. ISSN  2156-2202.
  8. ^ С. Чепмен; В. К. А. Ферраро (1930). «Новая теория магнитных бурь». Природа. 129 (3169): 129–130. Bibcode:1930Натура.126..129C. Дои:10.1038 / 126129a0.
  9. ^ В. К. А. Ферраро (1933). «Новая теория магнитных бурь: критический обзор». Обсерватория. 56: 253–259. Bibcode:1933Обс .... 56..253F.
  10. ^ Рассел, Рэнди (29 марта 2010 г.). «Геомагнитные бури». Окна во Вселенную. Национальная ассоциация учителей наук о Земле. Получено 4 августа 2013.
  11. ^ Цурутани, Б. Т .; Gonzalez, W. D .; Лахина, Г. С .; Алекс, С. (2003). "Экстремальная магнитная буря 1-2 сентября 1859 г.". J. Geophys. Res. 108 (A7): 1268. Bibcode:2003JGRA..108.1268T. Дои:10.1029 / 2002JA009504.
  12. ^ «Подготовка спутниковой инфраструктуры к солнечной супер-буре». Sci. Являюсь. Архивировано из оригинал 17 ноября 2008 г.
  13. ^ «Экстремальные явления космической погоды». Национальный центр геофизических данных.
  14. ^ Книпп, Делорес Дж .; Б. Дж. Фрейзер; М. А. Ши; Д. Ф. Смарт (2018). «О малоизвестных последствиях сверхбыстрого выброса корональной массы 4 августа 1972 года: факты, комментарии и призыв к действию». Космическая Погода. 16 (11): 1635–1643. Bibcode:2018SpWea..16,1635K. Дои:10.1029 / 2018SW002024.
  15. ^ Болдук 2002
  16. ^ «Геомагнитные бури могут угрожать электросети». Земля в космосе. 9 (7): 9–11. Март 1997. Архивировано с оригинал 11 июня 2008 г.
  17. ^ Нарушения в электросети высокого напряжения во время геомагнитных бурь. Стаунинг, П., Евроконференция «Труды второго солнечного цикла и космической погоды», 24–29 сентября 2001 г., Вико-Экуенсе, Италия. Редактор: Huguette Sawaya-Lacoste. ESA SP-477, Нордвейк: Отдел публикаций ЕКА, ISBN  92-9092-749-6, 2002, с. 521–524
  18. ^ Webber, W. R .; McDonald, F. B .; Локвуд, Дж. А .; Хейккила, Б. (2002). «Влияние солнечной вспышки« День взятия Бастилии »14 июля 2000 г. на галактические космические лучи с энергией> 70 МэВ, наблюдаемые в точках V1 и V2 в далекой гелиосфере». Geophys. Res. Латыш. 29 (10): 1377–1380. Bibcode:2002GeoRL..29.1377W. Дои:10.1029 / 2002GL014729.
  19. ^ Thomson, N.R .; Rodger, C.J .; Дауден, Р. Л. (2004). «Ионосфера дает размер самой большой солнечной вспышки». Geophys. Res. Латыш. 31 (6): L06803. Bibcode:2004GeoRL..31.6803T. Дои:10.1029 / 2003GL019345.
  20. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-28. Получено 2011-05-17.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь) Хеллоуинские штормы космической погоды 2003 г., Технический меморандум NOAA OAR SEC-88, Центр космической среды, Боулдер, Колорадо, июнь 2004 г.
  21. ^ а б [3] Экстремальные явления космической погоды - Понимание социальных и экономических последствий - Отчет семинара, Национальный исследовательский совет национальных академий, The National Academies Press, Вашингтон, округ Колумбия, 2008 г.
  22. ^ [4] Отчет CENTRA Technology, Inc. «Геомагнитные бури» (14 января 2011 г.), подготовленный для Управления управления рисками и анализа Министерства внутренней безопасности США
  23. ^ Snare, Роберт С. «История векторной магнитометрии в космосе». Калифорнийский университет. Архивировано из оригинал на 2012-05-20. Получено 2008-03-18.
  24. ^ Лассен, Б. (2013). «Готово ли животноводство к электрически парализованному миру?». J Sci Food Agric. 93 (1): 2–4. Дои:10.1002 / jsfa.5939. PMID  23111940.
  25. ^ а б «Идеальный шторм планетарных масштабов». IEEE Spectrum. Февраль 2012 г.. Получено 2012-02-13.
  26. ^ Natuurwetenschap & Techniek Magazine, июнь 2009 г.
  27. ^ Солнечный прогноз: Шторм ВПЕРЕДИ В архиве 2008-09-11 на Wayback Machine
  28. ^ Исследование корпорации Metatech
  29. ^ Сильные явления космической погоды: понимание социальных и экономических последствий: отчет семинара. Вашингтон, округ Колумбия: Национальные академии, 2008 г. Интернет. 15 ноября 2011 г. Страницы 78, 105 и 106.
  30. ^ Свидетельство Фонда для устойчивых обществ перед Федеральной комиссией по регулированию энергетики Свидетельство Фонда для устойчивых обществ перед Федеральной комиссией по регулированию энергетики (PDF)
  31. ^ Влияние геомагнитных возмущений на энергосистему. North American Electric Reliability Corporation, февраль 2012 г. «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-09-08. Получено 2013-01-19.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  32. ^ Журнал Kijk 6/2017, упомянутый Марселем Спитом из Adviescentrum Bescherming Vitale Infrastructuur]
  33. ^ "AirSatOne - прямая трансляция геофизических предупреждений". Архивировано из оригинал на 2012-12-17.
  34. ^ image.gsfc.nasa.gov В архиве 2005-09-11 на Wayback Machine
  35. ^ "Солнечные бури могут стать следующей Катриной на Земле". Получено 2010-03-04.
  36. ^ Экстремальные явления космической погоды - понимание социальных и экономических последствий: отчет семинара. Вашингтон, округ Колумбия: National Academies Press. 2008 г. ISBN  978-0-309-12769-1.
  37. ^ Gummow, R; Eng, P (2002). «Воздействие GIC на коррозию трубопроводов и системы контроля коррозии». Журнал атмосферной и солнечно-земной физики. 64 (16): 1755. Bibcode:2002JASTP..64.1755G. Дои:10.1016 / S1364-6826 (02) 00125-6.
  38. ^ Оселла, А; Фаветто, А; Лопес, Э (1998). «Токи, вызванные геомагнитными бурями на подземных трубопроводах, как причина коррозии». Журнал прикладной геофизики. 38 (3): 219. Bibcode:1998JAG .... 38..219O. Дои:10.1016 / S0926-9851 (97) 00019-0.
  39. ^ Совет национальных исследований; Наук, инженерный и физический отдел; Доска, космические исследования; Приложения, Комиссия по физическим наукам, математике и; Исследования, Комитет по солнечной и космической физике и Комитет по солнечно-земной физике (2000). Радиация и Международная космическая станция: рекомендации по снижению риска. Национальная академия прессы. п. 9. ISBN  978-0-309-06885-7.
  40. ^ "Оценка воздействия космических лучей на экипаж самолета" (PDF).
  41. ^ Источники и эффекты ионизирующего излучения, НКДАР ООН 2008 г.
  42. ^ Филлипс, Тони (25 октября 2013 г.). «Влияние космической погоды на авиацию». Новости науки. НАСА.
  43. ^ «Ученый изучает, вызывают ли солнечные штормы вымывание животных».
  44. ^ МакГрат, Мэтт (5 сентября 2017 г.). «Северное сияние связано с выходом китов на берег» - через www.bbc.com.
  45. ^ https://www.usnews.com/news/national-news/articles/2017-09-06/solar-storms-may-ignite-south-reaching-auroras-wednesday

дальнейшее чтение

  • Болдук, Л. (2002). «Наблюдения и исследования GIC в энергосистеме Hydro-Québec». J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 64 (16): 1793–1802. Bibcode:2002JASTP..64.1793B. Дои:10.1016 / S1364-6826 (02) 00128-1.
  • Кэмпбелл, W.H. (2001). Земной магнетизм: экскурсия по магнитным полям. Нью-Йорк: Harcourt Sci. & Тех. ISBN  978-0-12-158164-0.
  • Карлович М. и Р. Лопес, Солнечные бури, Джозеф Генри Пресс, 2002, www.stormsfromthesun.net
  • Дэвис, К. (1990). Ионосферное радио. Серия IEE по электромагнитным волнам. Лондон, Великобритания: Питер Перегринус. С. 331–345. ISBN  978-0-86341-186-1.
  • Эзер, Р. Х. (1980). Величественные огни. Вашингтон, округ Колумбия: AGU. ISBN  978-0-87590-215-9.
  • Garrett, H.B .; Пайк, С.П., ред. (1980). Космические системы и их взаимодействие с космической средой Земли. Нью-Йорк: Американский институт аэронавтики и астронавтики. ISBN  978-0-915928-41-5.
  • Готро, С., младший (1980). «Глава 5». Миграция животных: ориентация и навигация. Нью-Йорк: Academic Press. ISBN  978-0-12-277750-9.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  • Хардинг Р. (1989). Выживание в космосе. Нью-Йорк: Рутледж. ISBN  978-0-415-00253-0.
  • Joselyn J.A. (1992). «Воздействие солнечных вспышек и магнитных бурь на человека». EOS. 73 (7): 81, 84–5. Bibcode:1992EOSTr..73 ... 81J. Дои:10.1029 / 91EO00062.
  • Johnson, N.L .; Макнайт, Д.С. (1987). Искусственный космический мусор. Малабар, Флорида: Орбитальная книга. ISBN  978-0-89464-012-4.
  • Ланзеротти, Л.Дж. (1979). «Воздействие ионосферных / магнитосферных процессов на земную науку и технологии». In Lanzerotti, L.J .; Kennel, C.F .; Паркер, Э. (ред.). Физика плазмы Солнечной системы, III. Нью-Йорк: Северная Голландия.
  • Оденвальд, С. (2001). 23-й цикл: учимся жить с бурной звездой. Издательство Колумбийского университета. ISBN  978-0-231-12079-1.
  • Оденвальд, С., 2003 г., «Воздействие космической погоды на человека».
  • Ступел, Э. (1999) Влияние геомагнитной активности на параметры сердечно-сосудистой системы, Журнал клинической и базовой кардиологии, 2, выпуск 1, 1999 г., стр. 34–40. IN Джеймс А. Марусек (2007) Анализ угрозы солнечной бури, Impact, Блумфилд, Индиана 47424
  • Volland, H., (1984), "Атмосферная электродинамика", Kluwer Publ., Dordrecht

внешняя ссылка

Ссылки по электросетям: