Главная » Разное » Что такое магнитный шторм

Что такое магнитный шторм


Магнитные бури: описание и свойства

Планета Земля, как и многие другие планеты, обладает своим магнитным полем, защищающим её от внешнего воздействия Солнца и космического излучения. Возмущение магнитного поля, возникающее в результате такого воздействия, как раз и называют магнитной бурей. А возмущение магнитного поля именно нашей планеты называют геомагнитной бурей (гео - земля). Длится данное явление обычно от нескольких часов до нескольких дней.

Информация о магнитных бурях

Проявляется геомагнитная буря двумя фазами: - Первая и главная - фаза нарастания возмущения. Длится она обычно около семи часов. В это время возмущение геомагнитного поля постепенно усиливается до некоего порога. - И тогда наступает вторая фаза - возвращение к исходному состоянию, фаза восстановления. Занимает это порядка трёх дней.

Интенсивность любой магнитной бури можно характеризовать двумя индексами: Dst и Kp. Так, умеренные бури принимают значение Dst от -50 до -100 нТл (Тл - Тесла, единица измерения). И чем ниже значение, тем интенсивнее буря. При экстремальных геомагнитных бурях этот показатель опускается ниже границы в -200 нТл.

Самая сильная буря, кстати, была зарегистрирована в 1859 году (Кэррингтоновская буря, -900 нТл). Она была настолько сильной, что многие телеграфные системы перестали работать, а полярные сияния наблюдались по всему миру.

Исходя из силы воздействия на людей и животных, каждой буре присваивают G-индекс (пятибалльная шкала силы бури). G1 - слабая буря, G5 - экстремально сильная.

Ранее упомянутый индекс Kp, кстати, обозначает отклонение геомагнитного поля от нормы. Что, впрочем, обозначает то же самое, что и G-индекс. Так, G1 равносильно Kp=5, а G2 — Kp=6, ну и G5 — Kp=9. Удобнее, разумеется, использовать G-индекс.

Геомагнитная активность

Исходя из данных, полученных благодаря наблюдению из телескопов и спутников, можно прогнозировать геомагнитную активность. Наблюдая за самим Солнцем и его активными процессами, можно сделать прогноз на двое суток вперёд (поскольку солнечный ветер достигает Земли за 1 - 1,5 дня). Но верным является лишь каждый третий такой прогноз.

А вот прогноз, сделанный благодаря данным, полученным из спутников, находящихся недалеко от Земли, является практически всегда верным. Но сделать его можно лишь тогда, когда их достигает солнечный ветер. То есть, за час до проявления последствий магнитной бури на Земле.

Влияние магнитных бурь на здоровье человека

Геомагнитные бури оказывают сильное влияние на жизнь людей. Например, они зачастую являются причиной нарушения связи или систем навигации космических кораблей. Ну и в крайнем случае незначительное влияние могут оказывать на электронику.

Но это ещё ладно. Куда более неприятным является тот факт, что бури оказывают влияние и на здоровье человека, на его самочувствие. У кого-то повышается давление, а у другого ломит кости.

Каждый человек по-своему реагирует на геомагнитную активность. Они даже почувствовать её проявление могут в различное время. Один - когда буря достигнет Земли, а другой - с момента вспышки на Солнце.

naturae.ru

Самые мощные геомагнитные бури в историив закладки 4

Земля имеет магнитное поле, которое защищает ее от радиации Солнца и дальнего космоса. Это магнитное поле называют магнитным щитом. Щит обеспечивает существование биосферы и жизни на Земле. Те планеты, где нет магнитного поля, считаются мертвыми по сравнению с Землей, несмотря на то что там могут присутствовать признаки жизни. Время от времени на Солнце происходят активные явления: выбросы массы, вспышки, ударные волны. Эти явления приводят к возникновению энергетических частиц, которые разлетаются от Солнца во все стороны, в том числе в направлении Земли, и попадают в магнитосферу. Когда ударная волна, которая возникает перед выбросом массы, сталкивается с магнитосферой, магнитное поле Земли начинает возмущаться, колебаться, дрожать.

Этот процесс и называется магнитной бурей. А теперь все немного подробнее и сложнее … По современным представлениям, основанным на исследованиях межпланетного пространства с помощью различных инструментов, магнитные бури происходят в результате взаимодействия высокоскоростных потоков намагниченной солнечной плазмы (протонов и электронов) с магнитосферой Земли. Поскольку температура верхних слоев атмосферы Солнца (корона) около миллиона градусов, атомы водорода и гелия (основные ее составляющие) приобретают такие громадные скорости, что при столкновениях выбивают друг у друга электроны и оказываются буквально «голыми». Благодаря этой так называемой «столкновительной ионизации» в короне Солнца остаются только «голые» ядра атомов — протоны и выбитые из атомов электроны. Эта смесь частиц и есть плазма. В результате многочисленных столкновений некоторые частицы развивают такие большие скорости, что им удается преодолеть притяжение Солнца и навсегда уйти в окружающее космическое пространство. Происходит как бы «испарение» протонов и электронов. Эти потоки плазмы, берущие свое начало в короне Солнца и двигающиеся в обычных условиях со скоростью около 300 км/с, и получили название «солнечный ветер». Солнечный ветер сравнительно недавно был обнаружен космическими аппаратами даже у самых границ Солнечной системы.

Когда плазма солнечного ветра встречает на своем пути магнитное поле Земли (как известно, оно напоминает поле плоского магнита), она, повинуясь законам физики, сначала сжимает магнитные силовые линии, а затем начинает обтекать Землю, как поток воды обтекает твердое препятствие. На обращенной к Солнцу стороне Земли граница обтекания устанавливается на расстоянии 10—12 радиусов Земли (примерно 70 тыс. км). На ночной стороне магнитное поле вытягивается в виде шлейфа, похожего на хвост кометы, до расстояний около 1000 радиусов Земли (примерно 6 млн. км). Вся эта область, в которой заключено магнитное поле и околоземная плазма, называется магнитосферой Земли.

Пока «дует» регулярный солнечный ветер со скоростью около 300 км/с, никаких возмущений в магнитосфере Земли не происходит, это так называемый геомагнитный «штиль». Но вот на Солнце появилась большая группа пятен, представляющая собой всплывшее из недр Солнца сильно намагниченное вещество (магнитное поле пятен в тысячи раз сильнее магнитного поля Земли). При случайном сближении пятен с различной магнитной полярностью происходит нечто похожее на гигантское «короткое замыкание» с выделением поистине космического количества энергии. Оно сравнимо с извержением 10 млн вулканов или взрывом нескольких десятков водородных бомб. Астрономы называют это явление солнечной вспышкой.

В это время также происходит выброс высокоскоростных потоков заряженных частиц — электронов и протонов. Когда этот возмущенный солнечный ветер, несущий с собой магнитное поле, встречает на своем пути магнитосферу Земли, в месте контакта начинают происходить беспорядочные и порой очень сильные изменения напряженности магнитного поля Земли, что и составляет суть магнитной бури.

Поскольку скорость такого возмущенного солнечного ветра от вспышек колеблется в диапазоне от 500 до 1000 км/с, магнитная буря обычно начинается через сутки — двое после вспышки на Солнце. Именно столько времени требуется плазме, чтобы пройти 150 млн км от Солнца до Земли. Магнитные бури носят планетарный характер и оказывают глобальное воздействие на Землю и околоземное пространство. Во время магнитной бури возмущается все магнитное поле Земли. Эти возмущения приводят к разным явлениям. Все слои земной атмосферы, ионосфера, плазмосфера, магнитосфера подвергаются изменениям. Возникают потоки энергичных частиц и токи.

Воздействие магнитных бурь на технические объекты, иногда катастрофические, вызвано индукционным электрическим полем, возникающим при быстром изменении напряженности магнитного поля на Земле. Впервые ощутимые эффекты этого рода отмечались во время сильной магнитной бури 1 сентября 1859 года, которую заслуженно связывают с именем английского астронома Кэррингтона, который изучал солнечные пятна. Он проектировал картинки пятен с телескопа на экран и зарисовывал их. Однажды в группе пятен Кэррингтон увидел два ярких белых пятнышка, которые уже через несколько минут начали затухать и погасли (рис. 1). Белые пятнышки видели и раньше, но как-то не обращали на них внимание. А на этот раз через сутки после того, как Кэррингтон наблюдал хромосферную вспышку, разразилась магнитная буря, которая, по оценкам специалистов, была самой мощной за прошедшие с того времени полтора столетия.

В те дни на Земле было еще не так много электрических приборов, но разрушения оказались заметными: мощные токи вывели из строя телеграфные линии, сгорел трансформатор на электростанции… C тех пор количество технических аварий, коррелирующих с космофизическими показателями, существенно выросло.

Магнитная буря 24 марта 1940 года вызвала нарушения в электроснабжении в Новой Англии, Нью-Йорке, Пенсильвании, Миннесоте, Квебеке и Онтарио. Перегрузка в 2600 вольт была зарегистрирована в Атлантическом кабеле между Шотландией и Ньюфаундлендом. 13 марта 1989 года мощная буря позволила миллионам людей любоваться полярными сияниями не только на Аляске или в Скандинавии, но и на побережье Средиземного моря и в Японии. Но эта же «буря года» разрушила трансформатор на атомной станции в Салеме (Нью-Джерси, США). Она же блокировала работу высоковольтной сети в Квебеке и на 9 часов оставила 6 млн человек без электричества. После аварии в Салеме выяснилось, что даже небольшое увеличение силы постоянного тока может вывести из строя трансформатор, предназначенный для преобразования переменного тока. Эта добавка вводит его в режим работы с избыточным магнитным насыщением сердечника, что приводит к перегреву обмоток и в конце концов к аварии всей системы.

Максимальной интенсивности геомагнитная буря достигла 13 марта, когда планетарный индекс Ap достиг значения 246, третьего за всё время наблюдений с 1932 года:272, а Dst-индекс геомагнитной активности (англ. Disturbance Storm Time Index) между 1:00 и 2:00 по всемирному времени 14 марта достиг значения -589 нТл (или даже -640 нТл по другим данным), рекордного с 1957 года[

В СССР во время этой геомагнитной бури была нарушена радиосвязь с пунктами на высоких широтах, а полярное сияние наблюдалось даже в Симферополе

Воздействие вызывается электродвижущей силой, индуцируемой короткопериодическими вариациями геомагнитного поля. Наводимая разность потенциалов невелика и составляет примерно несколько вольт на километр (максимальное значение было зарегистрировано в 1940 году в Норвегии и составило около 50 В/км), но в протяженных проводниках с низким сопротивлением — линиях связи и электропередач, трубопроводах, рельсах железных дорог — полная сила индуцированных токов может достигать десятков и сотен ампер. Наибольшее воздействие испытывают электрические линии, протянутые с востока на запад в полярных районах. Американский совет по энергетической надежности отнес магнитные бури марта 1989 года и октября 1991 года к тому же классу нанесенного экономике урона, что и ураган Хьюго и землетрясение в Сан-Франциско.

Значение магнитных бурь увеличивается с годами, потому что техносфера Земли разрастается. Раньше человечество наблюдало только полярные сияния, самое мощное из которых зарегистрировано в 1859 году. Английский астроном Ричард Кэррингтон наблюдал на Солнце мощнейшую за всю историю наблюдений вспышку, с которой были связаны полярные сияния практически на всей территории Земли, в том числе и на экваторе. В 1859 году у Земли не было такой обширной техносферы, спутников, линий электропередач, поэтому эти явления не ощущались так ясно. Но в 1989 году, когда человечество уже запустило спутники, разработало протяженные линии электропередач и трубопроводы, магнитная буря стала очень значимой и сильно отразилась на энергосистеме Квебека.

Техносфера Земли расширяется. Практически все современные технологии — GPS, ГЛОНАСС и прочие — являются спутниковыми, а спутники сильно подвержены воздействию активности Солнца. Электроника может выходить из строя за счет воздействия энергичных частиц. И чем больше мы внедряем спутниковые технологии и чем протяженнее мы делаем линии электропередач, тем более ощутимы для Земли магнитные бури. Индукционный эффект бури зависит от размера этих систем.

Это говорит о том, что при разработке, создании спутниковых систем и расширении техносферы нужно учитывать факторы, которые раньше не принимались во внимание. С другой стороны, нужно наблюдать активность Солнца и связанную с ним геомагнитную возмущенность на Земле.

Другой аспект влияния магнитных бурь связан с тем, что во время магнитной бури изменяется среда, нагревается атмосфера, и это может приводить к изменению давления в атмосфере Земли. Эти изменения, как считают медики, могут влиять на состояние здоровья людей, у которых ослаблена адаптация. Статистика показывает, что во время магнитных бурь количество вызовов скорой помощи по поводу ухудшения самочувствия у людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями увеличивается примерно на 20%. При этом сами возмущения магнитного поля, которые происходят на Земле, ничтожны относительно самого поля. Чаще всего они составляют примерно 1/300–1/1000 часть от самого поля. Но эффект носит планетарный характер. В мозге человека есть резонансы, которые совпадают с резонансами ионосферы — примерно 10 Гц. В человеческом сердце также есть резонансы, совпадающие с резонансами магнитосферы — примерно 1 Гц. Если резонансные области ионосферы и магнитосферы возбуждены и в них повышается плотность электромагнитного излучения, то это может оказывать влияние на состояние здоровья больных людей. Эти взаимосвязи сейчас активно исследуются медиками и биофизиками.

На современном этапе астрономы изучают возможности прогнозирования космической погоды и всей совокупности явлений, которые происходят в системе Солнце — Земля. Для прогнозирования погоды надо иметь информацию о Солнце, его активных областях, их магнитной конфигурации и возможности возникновения вспышек и выбросов. Если выброс уже произошел, то он летит до Земли от двух до трех суток в зависимости от скорости. За это время можно понять, какой это выброс, в какой части Солнца он произошел, и предсказать его эффект. Как правило, наиболее геоэффективной является правая часть Солнца.

Магнитная ось Земли наклонена по отношению к оси вращения. Во многом эффект магнитных бурь зависит от мощности и скорости выброса массы, а также от ориентации этой оси по отношению к направлению выброса в момент столкновения Земли с плазменным облаком. Магнитная ось наклонена к оси вращения примерно на 11 градусов. Она может быть обращена к Солнцу или в противоположную сторону от Солнца при столкновении плазменного облака с магнитосферой Земли. Космические явления не бывают одинаковыми, выбросы массы из Солнца происходят случайно, у них разная амплитуда и скорость. Поэтому явления космической погоды редко совпадают, их трудно предсказать с большой вероятностью. Тем не менее некоторые прогнозы вполне осуществимы. Ими сейчас активно пользуются при запусках космических аппаратов и управлении космическими полетами.

В чем виновны СМИ?

В том, что связь между активностью Солнца и самочувствием людей существует, ни у кого уже нет сомнений. Но каков сам механизм ее действия? На этот вопрос однозначного ответа нет — мнения специалистов расходятся. Объяснения, сводящиеся к тому, что на людей влияют создаваемые магнитными бурями электромагнитные поля, малоубедительны. Во-первых, действие плазменной материи несоизмеримо слабее прямых потоков света и тепла того же Солнца. А во-вторых, оно просто не идет ни в какое сравнение с теми «магнитными бурями», которые действуют на человека в повседневной жизни. В метро, например, электромагнитные поля, возникающие при резком наборе скорости или торможении поездов, бьют по нам в сотни раз сильнее, чем геомагнитные ураганы. Тем не менее достаточно частые случаи сердечных приступов в метро не превращаются в «эпидемии», рождаемые магнитными бурями! Именно поэтому подавляющее большинство медиков считает, что ухудшение самочувствия людей связано с… мнительностью. Они считают, что СМИ уделяют этой теме слишком много внимания, да еще и сообщают точные даты ожидаемой бури. Разумеется, в указанные дни у населения начинают в полной мере проявляться все описанные прессой симптомы.

Кто посеял панику?

Существует и другое мнение: причиной недомогания людей действительно является паника, но вызывают ее не сообщения СМИ. За последние годы поразительное единство человека с окружающим миром стало очевидным. Оказалось, мы не только настроены на воздействие слабых сигналов определенной ритмики, но и зависимы от них. Еще в 1960 году ученые обратили внимание на близость частоты колебаний земных полей и частот, на которых работает человеческий мозг.

Что же происходит во время магнитной бури? Колебания магнитного поля Земли принимают хаотический характер, мозг не может расшифровать эту информацию и воспринимает ее как помехи, угрожающие жизнедеятельности человека. Тут же включается защитная химия организма, выражающаяся в мощном выбросе адреналина (в психиатрии это называется «панической атакой»). Возникают учащенное сердцебиение, усиленное потоотделение, нервозность — это и приводит человека в состояние, которое описывается при магнитных бурях…

Итак, мнения специалистов расходятся. Но, казалось бы, какое нам дело до спора ученых? Главное, что и те и другие признают: причиной «магнитных эпидемий» является всего лишь паника. Но ставить на этом точку неверно. Выбор между двумя научными мнениями может решить вопрос жизни и смерти для многих людей.

Если один подход заключается в борьбе с паникой путем лишения общества информации о магнитных бурях, то другой — в решении этой проблемы с помощью информированности — тогда пожилые и нездоровые люди заблаговременно примут лекарства, снижающие уровень адреналина в крови, а молодые и здоровые сожгут его активной деятельностью. Предупрежден — значит, вооружен.

Апр 30, 2016

nauka.boltai.com

В чём суть магнитных бурь

Иногда на Земле происходят магнитные бури. У некоторых людей при этом ухудшается самочувствие, а техника может давать сбои. Если никто не против, давайте разбираться, что такое магнитная буря и как она влияет на человека.

Как происходит магнитная буря

Рассмотрим по порядку природу этого явления:

  1. На Солнце периодически происходят вспышки, когда плазма буквально вырывается в космическое пространство.
  2. В виде «солнечного ветра» это вещество достигает Земли. Обычно это занимает 24-36 часов после вспышки на Солнце.
  3. Земля имеет магнитное поле, поддерживаемое процессами внутри планеты. Под воздействием солнечного ветра в магнитном поле Земли происходят моментальные хаотичные изменения.

Именно возмущения в магнитном поле планеты являются магнитной бурей. Буря обычно длится от 24 до 48 часов, хотя бывали более продолжительные случаи.

Каково влияние магнитных бурь

Для техносферы и многих обитателей Земли это явление не проходит без последствий.

Техника

Сильнее всего страдают космические аппараты, что приводит к перебоям со связью, передачей телевизионных сигналов, систем навигации и т.д.

Техника на Земле практически не подвержена воздействию магнитных бурь. Исключение составляет радиосвязь, протяжённые линии электропроводников и трансформаторы. Поэтому теоретически мощная магнитная буря может оставить нас без электричества на долгий период.

Так в 1859 году произошла мощнейшая за историю наблюдений магнитная буря, которая вывела из строя телеграфную связь во всём мире.

Животные

Многие живые организмы обладают способностью чувствовать магнитное поле. Благодаря этому они могут определять направление движения, высоту или положение на местности. Такой «бионавигацией» обладают моллюски, рыбы, насекомые, грызуны и многие птицы. Колебания магнитного поля пусть и не кардинально, но всё же способно отразиться на жизни представителей фауны.

Северное сияние – также следствие воздействия солнечного ветра

В ходе опытов над мышами учёные выяснили, что отсутствие магнитного поля приводит к уменьшению срока жизни грызунов и вызывает негативные изменения в организме. Через несколько поколений популяция вовсе вымирает.

TOPOR.INFO не поощряет опыты над животными!

Однако это заставляет задуматься, насколько всё живое зависит от текущей величины магнитного поля Земли.

Люди

Ухудшение самочувствия связанно с тем, что в мелких кровеносных сосудах уменьшается кровоток. Из-за этого ткани организма не получают нужный объём кислорода. Головные боли, учащённое сердцебиение, бессонница – всё это частые последствия возмущения магнитного поля планеты.

Читайте также: Сколько можно прожить без сна

Страдающие от сердечно-сосудистых заболеваний подвержены большему риску. Для организма изменение привычной магнитной обстановки является стрессом, сопровождающимся выработкой гормонов тревоги. Как следствие, в эти дни резко повышается количество инсультов, инфарктов и гипертонических кризов.

Факт: От 50 до 75% населения так или иначе подвержены влиянию магнитных бурь.

Как узнать, есть ли сейчас магнитная буря

Большинство погодных сервисов предоставляют информацию об активности магнитного поля. Однако на сайте Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца можно мониторить обновляемый каждые 3 часа график состояния магнитосферы.

Проверить магнитное поле онлайн

Заключение

Магнитные бури – это природное явление, причиной которого является солнечная активность. Сильные возмущения могут вызвать перебои в работе спутников, связи и трансформаторов. У представителей животного мира барахлит природная «навигация», а люди страдают от плохого самочувствия и в большей мере подвержены обострению сердечно-сосудистых заболеваний.

  • 5 голосов - 63% из всех голосов
  • 2 голоса - 25% из всех голосов
  • Другой вариант (напишу в комментариях) 13%, 1 голос1 голос - 13% из всех голосов
  • 0 голосов - 0% из всех голосов

topor.info

Жесткий геомагнитный шторм

?

Александр (dom3d) wrote, 2010-08-04 11:24:00 Александр dom3d 2010-08-04 11:24:00 Category:  Сегодня утром моя жена заглянула на сайт и испугалась Завтра 5 августа редкое явление - жесткий геомагнитный штормНужно добавить, что я уже примерно 6-7 лет ежедневно захожу на сайт гисметео и редко было такое явление как слабая магнитная буря.В этом году это частное (почти каждую неделю) явление - малая магнитная буря.Умеренной или сильной бури я не замечал ни разу.А тут сразу шторм.

Я заглянул на сайт  NOAA Space Weather Scales

И не понял, что это шторм дает живым людям. Сегодня 4 августа на Земле началась сильнейшая за весь 2010 год магнитная буря. Уровень возмущений в магнитосфере достиг почти рекордного уровня, - сообщили в Национальном управлении США по аэронавтике и исследованию космического пространства. Добавим, что зонд NASA зафиксировал выброс миллионов тонн плазмы. В данный момент неизвестно сколько будет продолжаться магнитная буря, так как это зависит от размеров плазменного облака, в которое сейчас погрузилась Земля. По всей видимости, биологические организмы отделаются легким испугом, на их самочувствие сильная магнитная буря существенного влияния не окажет, а вот с радиосвязью, также как с работоспособностью электроники и электросетей могут возникнуть проблемы. Это так некоторые успокаивают.Я думаю, что если мы перестройку пережили, то и шторм жесткий переживем. Жена у меня впечатлительная, и ей сразу стало плохо.Давление подскочило от страха.

Я ей уколол сразу 2 порции магнезии.

Tags: погода

dom3d.livejournal.com

Смотрите также