3月24日，国家空间天气监测预警中心发布消息称，3月24日、25日和26日三天，将可能出现地磁活动，其中3月25日可能发生中等以上地磁暴甚至大地磁暴，预计地磁活动将持续到26日。什么是地磁暴？有何影响？
什么是地磁暴？
作为最典型的太阳爆发活动，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/秒的高速抛离太阳表面，不光是巨大质量与速度汇聚成的动能，它们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。
日冕物质抛射（CME）爆发前两个“蠢蠢欲动”的太阳活动区 羲和号卫星
此次地磁暴有何特点？
SOHO卫星携带的日冕仪拍摄到日冕物质抛射过程
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，也就是以往我们提到的“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。
为什么地磁暴会带来极光现象？
地磁暴期间，高能粒子从太空落下，撞击空气并使其发光，从而形成极光。
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
空气中的分子和原子在与太阳物质的高速撞击过程中，会发生微观的能量交换。以氧原子为例，它们会从撞击中接收一份能量，但是由于原子核外电子的特性，电子与原子核之间只能容纳一定额度的能量，超过的部分都会再被释放出来，而释放的形式就是发光。
受上次地磁暴影响，2023年12月1日晚，我国黑龙江、内蒙古、新疆等地均出现极光活动。图/网信漠河微博
此次地磁暴的强度如何？
地磁暴的强度划分主要依据特定的地磁指数来进行。这些指数能够反映地磁活动的剧烈程度，从而帮助我们了解地磁暴的强度等级。
具体来说，常用的地磁指数包括Dst指数和Kp指数。Dst指数，即地磁扰动指数，是测量太空天气条件的重要指标，它通过测量地球磁场水平分量的变化来反映地磁暴的强度。而Kp指数，即全球磁场指数，则反映了每三小时地球磁场活动的情况，数值越大，对应的地磁活动越强。
根据Dst指数的变化，地磁暴的强度可以分为五个级别：小磁暴、中等磁暴、大磁暴、特大磁暴和超大磁暴。
同时，Kp指数也用于划分地磁暴的强度等级。根据Kp指数的变化，可以将地磁活动分为平静、不平静、活动、小、大、强烈等不同等级。
就此次地磁暴的预测强度看，有较大的概率属于中等强度甚至大磁暴级别，也就是说在上面的“五级指数”中，属于中等偏下的级别，因此强度并不算特别大，对地球的影响还算是比较有限。
地磁暴对我们有哪些影响？
专家表示，高能粒子干扰地球磁场产生地磁暴，对人类的身体健康几乎没有影响，但会对人类的生活造成影响。比如会影响无线电波的传播、干扰无线电通信、影响飞机轮船等的导航，甚至影响到手机信号；高能粒子还可能对人造卫星、空间站等人造飞行器造成损害，导致故障。强地磁暴还可能会对电力传输（闭合回路）系统产生影响，甚至可能导致变压器或其他电网设施损坏，引起电力中断。
此外，地磁暴也会对一些生物活动产生影响。例如信鸽，其定位和飞行依赖地球磁场，因此也会受到地磁暴的影响。
专家表示，对于地磁暴，当前可根据太阳活动实现提前几天预报。这给了我们一定的预警时间，可以采取措施保护基础设施免受地磁暴的严重影响。
历史上发生的强地磁暴造成了哪些影响？
1859年
目前已知科学记录的最大地磁暴与极光事件是1859年的“卡林顿事件”，导致欧洲部分地区的电报设备融化和长达8天的恶劣空间天气。由于当时主要依靠蒸汽机和劳力,还没有人造卫星、无线电通信和现代的电力传输网络，太阳风暴并未给地球带来过于严重的灾难。
1989年
1989年3月发生的超级地磁暴，导致加拿大魁北克电网系统完全瘫痪，大部分地区9个小时才恢复供电。这次事件还使澳大利亚输油管道受损，大西洋和太平洋海底电缆出现高压脉冲；美国GOES-7卫星损失了一半太阳能电池，致使其寿命缩短一半；日本通信卫星CS-3B异常，卫星上的备用命令电路损坏。
1990年
1990年7月9日，欧洲和北美地区遭受了一次大地磁暴的袭击，导致了航天器和卫星故障、航班延误、电力故障等一系列问题。
2003年
2003年10月底至11月初期间，太阳上发生了一系列强烈的爆发活动，造成了日地空间环境巨大扰动。受此影响，美国加州中部上空出现了罕见的极光；约半数卫星出现故障，日本先进地球观测卫星-2（ADEOS-2）完全失效；全球范围内的通讯受到干扰，海事紧急呼叫系统瘫痪，珠峰探险队通讯中断；全球定位系统精度降低；瑞典5万人的电力供应中断。
资料来源：央视新闻、科普中国、光明日报、新华社、北京日报
代文佳 赵琳
结论：
经过观察，未来几周，预计将出现地磁活动。其中，在3月25日至26日期间，有可能会出现较大强度的地磁暴或大地磁暴，影响到全球的天空环境和能源供应。
地磁暴通常由太阳内部的物质抛射事件引发，太阳物质抛射涉及地壳、幔和核心等三个层次。此次CME爆发发生在地壳层，可能引发地球磁场变化，进而导致极光的发生。
此外，地磁暴还会对卫星通信、电力传输、天文观测等领域造成影响。尽管强度较低，仍需注意相关领域的安全风险。
建议：相关机构应加强对未来几次地磁活动的监测，并及时发布预警信息。同时，科技部门也应该加强与各国的空间天气研究机构的合作，提高对未来极端天气事件的预测能力。
