地磁暴预警还没完？专家：对地球有影响，但和地震、飞机迫降无关
- 百科
- 2023-12-05 09:57:52
气象局发出的地磁暴预警不止一次，据说这周还会有小规模爆发，而这个“地磁暴”对我们普通人会有什么影响，很多人都还不怎么清楚。
这两天北京、黑龙江、内蒙古的极光倒是火了，毕竟一向都说极光是北极圈才有的现象，现在北京都能看见，这就是地磁暴最无害的一种影响。
根据中国气象局的监测数据分析，北京时间12月1日20时到23时，受到太阳日冕物质抛射的影响，地球经历了“全球磁场指数”达到7的大地磁暴。
通过进一步分析太阳黑子数的变化，得出结论是：目前正处于太阳第25活动周的上升期，而2024年被预测为太阳活动的高峰年，因此地磁暴可能会持续一段时间。
然而，与极光现象同时上热搜的还有一些突发事件：多地相继发生地震，一些航班在降落时经历剧烈波动甚至不得不进行紧急迫降。
许多网友纷纷解读这些特殊现象可能与近日的地磁暴有关；此外，一些人还担忧地磁暴是否会引发大量宇宙辐射，对人类身体健康构成威胁。
那么，到底什么是地磁暴？这种现象的确会对地球造成一些影响，那对人到底有没有危害呢？
电磁暴的形成源自太阳的活动，太阳是我们太阳系的中心，同时也是一个极为活跃的恒星。太阳表面不断地发生各种变化，其中一种现象是太阳风的产生。
太阳风是由太阳外层的等离子体组成的高能粒子流，它不断地从太阳表面喷射出来，带有电荷并携带太阳的磁场。
当这些带有电荷的高能粒子流向地球时，它们与地球的磁场相互作用，引发了电磁暴的产生。这一过程中，太阳风的能量和磁场与地球磁场相互耦合，导致地球磁层发生扰动，产生一系列的磁暴现象。
另外，地磁暴的持续时间则取决于多个因素，其中主要包括日冕物质抛射的强度和方向。一般来说，地磁暴可能持续数个小时至几天不等。
所以为了科学家和气象学家更准确地评估和描述地球磁场的活动水平，更快速理解地磁暴的强度和影响，专家们设计了一种评估方式：用行星K指数（Kp）的指标来衡量地磁暴的强度。
在这个指数中，数值的不同代表了地磁场的不同状态，从正常到轻微扰动再到中等和强烈扰动。
Kp是一个介于0到9之间的数字，用以表示地磁场的扰动程度，数值越大表示地磁暴越强。
通常情况下，当Kp小于4时，地磁场处于正常状态；Kp等于4或5时，地磁场略有轻微扰动，称为小磁暴；Kp等于6或7时，地磁场出现中等扰动，称为中等磁暴；而当Kp等于8或9时，地磁场则经历强烈的扰动，被称为大磁暴。
而此次出现极光的原因，就是因为现在地球上正在发生强度为7的地磁暴现象。
看到这里可能大家都会很好奇，为什么地磁暴现象会为我们带来极光，极光是怎么形成的呢？
那么首先我们必须要了解地球的磁场。地球周围存在一个庞大的磁场，就像是一个巨大的磁铁，这个磁场主要来自地球内部液态外核的运动。
同时，太阳是一个时刻都在进行核聚变的巨大天体，除了给地球提供能量以外，它还像一个巨大的磁铁一样在不断地释放带电粒子，也就是我们常说的太阳风。
太阳风中的带电粒子并不会直接吹到地球上，当它们到达地球附近时，就会与地球磁场发生相互作用。这些带电粒子大多数被地球磁场挡在外面，但一小部分会沿着地球磁场线进入大气层。
进入大气层的带电粒子与大气中的气体发生碰撞，激发出能量。这能量以光的形式释放，形成了极光。不同的气体和元素会释放出不同颜色的光，因此我们看到的极光呈现出多彩多姿的色彩。
而地磁暴则是太阳活动的一种表现。当太阳活动达到一定强度，太阳风中的带电粒子增多，进而引发地球磁场的扰动。这种扰动使得更多的带电粒子能够进入大气层，从而加强了极光的表现。
而且再跟大家科普一个“冷知识”：其实极光不只有一种颜色，而是非常的绚丽多变，极光主要集中在地球上方的90公里至400公里高度范围。这个高度区间内，极光的颜色也呈现出层次分明的变化。
在300公里以上的高空，极光主要呈现出浅红色。这是由于大气层中的带电粒子与气体发生碰撞激发出的红色光辉。而在200公里至300公里高度，极光的主要颜色则为深红色，这种变化和气体组成以及碰撞的能量有关。
在100公里至200公里的高度范围内，极光主要呈现绿色。这是因为在这个高度，氧气分子受到太阳粒子的激发而产生绿色光辉。而在100公里以下的低层大气中，极光可能呈现蓝色、紫色或多种颜色混合的效果。
需要注意的是，由于地球表面有一定的弧度，这使得地球本身会挡住一部分远处的物体。因此，观测点离极光太远时，可能只能看到高度更高的红色极光。这也解释了为什么在中国看到的极光大多是呈红色的原因。
在观看极光之余，大家更关注的是电磁暴究竟会对我们产生些什么影响？
其中最为明显的就是对卫星通信和导航系统的影响。地球的大气层中，特别是电离层，对无线电波有着重要的传播作用。
然而，在电磁暴的影响下，电离层可能会发生异常变化，影响无线电波的传播路径，导致信号的衰减、多径传播等问题，从而干扰到无线通信系统的正常运作。
而且当卫星信号穿过受到电离层扰动的区域时，可能发生信号散射和延迟，进而导致导航和通信系统性能的下降。
特别是对于全球导航卫星系统（GNSS）来说，其导航信号会受到地面60至1000公里范围内电离层活动的影响，精度出现明显偏差。
这种情况下，人们使用手机导航时可能会遇到位置不准确的问题，因此在地磁暴期间，对于导航系统的使用需要额外的注意。
此外，电磁暴还可能对电力系统带来一系列的影响。地球磁场的扰动可能导致输电线路中电流的变化，从而引发电网中的潜在问题。
在高纬度地区，地磁扰动可能诱发电网中的过电压和电流，对电力设备产生不利影响。曾经在1989年就发生过这样的意外事件，加拿大魁北克省的一处变压器在大地磁暴中受到感生电流的影响而被烧毁，造成了当地的大面积停电。
所以电力系统运营商需要密切监测和应对电磁暴的影响，以保障电力系统的稳定运行。
对于人们普遍关心的地磁暴是否会对人体产生危害的问题，官方已经给出了明确的解释，让我们不必过于惊慌。
实际上，地磁暴对人体的影响是微乎其微的，几乎可以被忽略。
而且地磁暴属于太空天气现象，而地震则是由地球内部的过程所驱动。虽然它们都是自然界中的现象，但它们之间并没有直接的因果关系。
太阳活动具有大约11年的周期，周期内太阳耀斑和磁暴的强度会有所变化。与此不同，地震的发生并没有明确的周期性，因此没有证据能表明，地磁暴与最近发生的地震存在直接的因果关系。或许我们只是目睹了一次偶然的巧合事件。
这次事件也成为了空间天气预报人员一次难得的实战演练。未来，他们将更有信心有效地应对类似的太阳爆发事件，为公众提供更准确的信息和保障。
而对于普通大众或者极光爱好者来说，未来几天可能要时刻注意空间天气信息，无需为地磁暴带来的影响感到过度担忧，就安心在家里欣赏难得一见的极光吧。
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