【科分享】地磁爆现象到底是什么?这些“锅”它可不“背”

文摘   2024-05-31 16:05   陕西  



SCIENCE






又到了小科与大家见面的时间啦

让小科给大家说说这次的科分享吧~

地磁爆现象

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      国家空间天气监测预警中心5月11日09时发布地磁暴红色预警:北京时间2024年05月10日23时起发生地磁暴,最大级别达到超大地磁暴(Kp=9)水平,预计未来24小时,磁暴过程仍将持续,后续仍可能发生大地磁暴。受地磁暴影响,我国大部分地区电离层将会出现扰动,短波通信和导航定位会受到不同程度的影响;高层大气密度显著增加,将导致低轨卫星轨道衰减加剧。

地磁暴发生时从太空中看到的地球

      国家空间天气监测预警中心空间天气技术研发室主任宗位国表示,空间天气和地球天气一样,也在平静和活跃间轮转,但周期更长,通常11年为一个轮转周期。2019年12月进入第25个太阳活动周以来,太阳活动明显增强。

      一次日冕物质抛射过程能将数以亿吨计的太阳物质以数百千米每秒的高速抛离太阳表面,不仅是巨大质量与速度汇聚成的动能,同时还携带着太阳强大的磁场能,一旦命中地球,就会引发地磁场方向与大小的变化,即地磁暴。

      预报显示,此次日冕物质抛射过程发生的位置几乎正对地球。因此从地球看去,喷发物形成一个圆面,也就是“全晕”。此类爆发活动喷出的太阳物质相对地球速度快、覆盖度高,可能引起比较强的地磁活动。地磁暴发生时,通常会带来“美丽的邂逅”——极光。

      地磁暴期间,高能粒子从太空落下,撞击空气并使其发光。对于北半球来说,地磁暴越强,极光发生的范围就会越往南扩。

太阳高能粒子流(太阳风)对地球周边区域/地磁场相互作用的示意图







地磁暴发生期间是否会影响日常生活?



      “地磁暴的发生对公众日常生活的影响微乎其微,对航空器和卫星轨道运行会有一定影响,但也都可测可控。”宗位国表示,受地磁暴对磁场的影响,卫星空间站可能会因大气拖曳造成轨道高度有所下降,需加强对轨道的监测并根据需要进行轨道调控;卫星导航设备定位误差可能有所增大,但对公众日常使用导航等功能影响不大。对于航空飞行来说,日常一次国内航班飞行的辐射剂量大约是2至6微西弗,跨越极区的国际航班辐射剂量稍高一些,大约为50微西弗,这个剂量是国家安全标准的几十到几百分之一。当发生大地磁暴或太阳质子事件时,航空辐射剂量会有所增加,但一次飞行影响也不大,大家不用担心。

      对于普通人而言,强地磁暴的最直观体验,则是可能在我国北部看到极光,如漠河、内蒙古北部、新疆北部等高度区域可能出现极光。

极光高度和颜色的关系,以及我国在内的中纬度地区可视范围示意图。图片来源:中国国家地理



地磁暴是否会影响人体健康?



      对于普通人而言,目前并无充分证据表明地磁暴对身体状况存在影响。地球磁场是一个保护层,有了地球磁场,太阳活动就不会直接作用于地球表面,很多能量和物质都被磁场挡住了。但对在空间站的航天员与飞越极地航班上的人员有影响,空间站的宇航员需要加强保护。

      此外,强烈的地磁活动还可能会影响动物的迁徙和导航能力。例如,信鸽借助地磁感应等导航飞行,地磁暴会干扰信鸽寻找方向,导致信鸽归巢困难。为此,中国气象局也建议信鸽玩家这几天尽量减少不良天气条件下以及远距离的司放活动。

      除了这些,地磁暴对手机通信也没有影响。因为现代手机通信依赖无线电磁波,通过地面基站收发信号。这些信号属于特定无线电频率,与地磁暴影响的地球磁场频率完全不同。手机通信的稳定性和可靠性主要取决于基站的覆盖情况、信号强度以及网络容量等因素。在初期建设时,地面基站设计人员已经充分考虑到地磁暴等影响因素,增设了防护措施,减少外部环境对手机通信质量的影响。

5月11日,受地磁暴影响,内蒙古自治区锡林浩特市上空出现极光。

      2024年是太阳活动的高峰年,这意味着今年我们还可能会与多场地磁暴、太阳耀斑等太阳事件不期而遇,公众可保持平常心,科学看待空间天气事件的影响。要基于科学事实,理性认知自然现象,避免不必要的恐慌和误解。用知识武装自己,了解权威媒体发布的信息,才是面对特殊自然现象的正确做法。

来源:人民日报

编辑 | 吴非菲

校对 | 尹文润  钱昌铠  岳玉婷

审核 | 邓博文

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