看起来宇宙在我们附近移动了。

2024-03-25 生活常识 关注公众号
最近,中国气象局发布了大地磁暴预警。太阳爆发时,会带来大量的太阳物质抛射,其中一些会在地球磁场范围内形成“全晕”,引发强大的地磁活动。此外,太阳高能粒子流也会在地球附近产生地磁扰动,导致地磁暴强度进一步增强。DST指数和Kp指数则是地磁暴强度的主要衡量标准。

昨日(3月24日),中国气象局发布大地磁暴预警,预警称本次地磁暴活动从3月24日持续到3月26日,今日(3月25日)可能发生中等以上地磁暴甚至大地磁暴。

SOHO卫星携带的日冕仪拍摄到日冕物质抛射过程

CME爆发前两个“蠢蠢欲动”的太阳活动区羲和号卫星

此次日冕物质抛射(CME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。

“大地磁暴”“全晕”都是什么意思?

地磁暴是一种典型的太阳爆发活动。当太阳爆发时,会发生日冕物质抛射(CME一次抛射能将数以亿吨计的太阳物质以数百到数千米每秒的高速抛离太阳表面。

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

CME对应的高能粒子流进入地球磁场范围后,会使地磁场压缩变形,并将大量带电粒子注入磁层区域,引发磁层环电流急剧变化;而由于变化的电流会产生变化的磁场,这一部分带电粒子流会给地磁场额外附加一部分感应磁场。

这额外附加的部分就被称作地磁扰动,其中较强者会称作地磁暴。

     

通常而言,越正对地球、速度越快的CME,会产生越强烈的地磁暴;而CME也具有不同形态,通常以CME两端夹角衡量,完全成环(360°)者被称作晕状CME,这类通常是正对地球、速度极快的CME事件,往往会引发强地磁暴事件。

地磁暴的强度划分主要依据特定的地磁指数来进行,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。

就本轮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。

为什么地磁暴总是与极光观测联系在一起?

去年11月30日,中国气象局、国家空间天气监测预警中心预测称,11月30日、12月1日、2日三天可能出现地磁暴活动,其中12月1日可能发生中等以上地磁暴甚至大地磁暴,预计地磁活动将延续到12月2日。

大部分地区所见的极光都呈现绚烂的红色,但在偏北的漠河等地还能看到绿色极光的明灭。图片来源:漠河市委宣传部

当时,我国黑龙江、内蒙古、新疆等地均出现极光活动,甚至北京都有清晰的极光目击和观测记录,绚丽的极光照片刷屏网络,北京极光迅速成为热点。 

北京极光  图片来源:浦石

听到“空间天气”,多数人会感到陌生。这里的空间范围可不是简单的外太空。空间天气其实是发生在太阳表面、行星际直到地球空间环境(磁层、电离层、热层和中高层大气)中,可影响天基和地基的技术系统的正常运行和可靠性,危及人类的活动、健康和生命的条件或状态。其中最重要的空间天气是太阳活动。 

其实极光是地球收到来自太阳的第三次“快递”,太阳风暴爆发时,会对地球发送三次“快递”。

第一次“快递”是由耀斑发射的电磁波,与日光到达地球一样,以约3x108m/s的速度在太空中穿行,仅需八分半钟后送至地球。其中的X射线和紫外线会影响地球的电离层,扰乱通讯系统和定位服务。

第二次“快递”是高能质子相携而来,在几十分钟至十几小时后到达地球,引起电离层D区吸收,阻碍航空通信、卫星运行等。 

第三次“快递”则是由太阳物质组成的云团,向宇宙四处抛射的日冕物质,其中一部分会在约两三天后才会到达地球。大量日冕物质以高速在宇宙中穿行,配送快递。送达地球后,与地球磁场产生“摩擦”,形成地磁暴,在大气中则进行“包装”,便产生了极光。 

因此,地磁暴和极光是这些太阳高能粒子流影响的两个方面。通过监测地磁暴事件的强度,可以预测极光的强度。不过,绚丽的极光背后实则危机重重。太阳的运动看似与我们相去甚远,实际上无时无刻不在影响着我们的生活。

地磁暴对地球会有哪些影响?我们该怎么办?

地磁暴对人类社会和自然环境都会产生一定的影响。例如,它可能导致电力系统中断或设备损坏。对航天器造成额外的辐射影响,对宇航员的安全构成威胁。

同时,地磁暴还会影响电子产品和通信设备中的电磁部件,可能导致通信中断、导航失灵等问题。此外,地磁暴还可能对卫星和空间站的运行产生影响,因为它们需要在稳定的地球磁场环境中才能正常工作。

在气候和生态系统方面,地磁暴会导致地球磁场发生变化,进而影响大气层中的气候模式。例如,它可能引发极光出现、高纬度地区气温下降、大气环流变化等。这些气候变化可能会对生态系统产生影响,如影响鸟类迁徙、植物生长等。甚至对海洋生态系统产生影响,如引发海底电流变化,影响海洋生物的繁殖和生长。

此外,地磁暴还可能对人类健康产生负面影响。它可能导致人体神经系统紊乱、心血管系统疾病等,例如引发失眠、头痛、情绪波动等问题。

为了减轻太阳活动带来的破坏,我国科学家们持续努力研究和预测空间天气事件。这包括使用卫星和其他观测设备来监测太阳活动和空间天气条件,以及开发预测模型和算法来预测空间天气事件。尤其是对于航空航天事业的发展助益颇多。 

风云三号E星太阳极紫外波段监测图图片来源:空间天气

参考来源:国家应急广播、科普中国、中科院物理所

科技日报、北京发布

:董小娴

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崔志磊医生专注于肺磨玻璃结节和慢性咳嗽的研究,他曾在上海肺科医院结核科进修,目前在新华医院进修,并跟从呼吸科主任崔志磊。殷俊文主治医师的专业领域包括感染科、老年医学,曾获得多项荣誉。

生活常识 11.23
黄春芝:以爱育爱的故事,真诚地对待每一个孩子

黄春芝:以爱育爱的故事,真诚地对待每一个孩子

黄春芝,柳州市景行小学语文教师,29年教龄,以其执着追求完美的品质和无私奉献的精神,成为众人眼中的爱岗敬业榜样。她的教学风格细致入微,不仅批改作文,还会写旁批和总批,指导学生掌握写作方法。面对学生的不良行为,她耐心引导,使得男孩逐渐开朗,对班级荣誉重视,并成功被评选为“广西心理健康教育研究与实验优秀教师”。 黄春芝对待学生一视同仁,不论是表现好的还是普通的学生,她都能发现并赞赏他们的优点。同时,她也会送花奖励表现出色的学生,将其爱心传递给孩子。这些举动让很多学生感受到老师们的关爱,也让家长感到欣慰。此外,黄春芝还在心理健康教育方面取得了显著成绩,多次获得表彰。

生活常识 11.23
蔡磊积极推动的渐冻症药物被美国FDA授予孤儿药资格,开启新篇章

蔡磊积极推动的渐冻症药物被美国FDA授予孤儿药资格,开启新篇章

中美瑞康研发的FUS基因靶向小干扰RNA(RAG-21)疗法获美国FDA孤儿药资格,用于治疗肌萎缩侧索硬化症(SLSD),已有两款相关药物已在中国上市。 此为中美瑞康携手蔡磊推进的第二款针对SLSD的小核酸药物,RAG-17主要用于治疗由SOD1基因突变引起的成肌萎缩侧索硬化症(ALS),目前该疗法已在5月申请临床试验默示许可,并将于近期公布更多信息。

生活常识 11.23
哪些常见肠胃不适可能是由不良的情绪所引发的?了解病根的关键在于控制情绪

哪些常见肠胃不适可能是由不良的情绪所引发的?了解病根的关键在于控制情绪

功能性胃肠病是一种无法解释的躯体症状,主要表现在恶心、呕吐、腹泻、便秘等方面,尤其在年轻人和女性中更为常见。一般认为,情绪会影响胃肠健康,部分患者是因为长期心情不好,导致消化系统功能受到影响。根据相关文献,功能性胃肠病的全球患病率为40%,中国的人群患病率也在逐年增长。如果经过多种检查排除了各种器质性疾病,并且病程超过半年且症状没有加重的趋势,就可以诊断为功能性胃肠病。消化内科是治疗功能性胃肠病的主要科室,其中约一半的患者属于功能性胃肠病。

生活常识 11.23
如何应对‘头发油得快,每天要洗头’的问题?全面指南

如何应对‘头发油得快,每天要洗头’的问题?全面指南

湖南怀化“理发师晓华”通过改变饮食结构、养成良好生活习惯、正确洗发护发等方式成功摆脱大油头,不少网友表示头皮控油工作终于告一段落,重新焕发生机。

生活常识 11.23
为何熬夜之后,身体会变得格外臭?

为何熬夜之后,身体会变得格外臭?

据研究,睡姿和口臭有直接关系。长期张嘴或打呼噜会导致口干舌燥,增加唾液分泌量,进而引发口臭。同时,熬夜、压力增大、饮食不规律以及心情低落等都可能引起疲劳并产生口臭。 综上所述,保持良好的生活习惯和饮食习惯对于减少口臭至关重要。如果你的口臭问题持续存在,应及时就医检查,以确定病因并采取相应的治疗措施。

生活常识 11.23
女性一生平均要用1.2万片,费用在1至5万元,医生建议别疯抢医用卫生巾过度消费

女性一生平均要用1.2万片,费用在1至5万元,医生建议别疯抢医用卫生巾过度消费

一款医用卫生巾会被质疑“偷工减料”,多款知名品牌卫生巾内吸收层长度明显低于其标称值,且卫生巾市场价格相对较高。据统计,女性一生中有2535天是经期,每过一天需要使用5片卫生巾。业内普遍认为,医用卫生巾应严格按照国家标准进行生产,并保障产品质量安全。

生活常识 11.23
美国乙肝疫苗公司破产,这对中国创新药企的冲击不容忽视

美国乙肝疫苗公司破产,这对中国创新药企的冲击不容忽视

1. 美国乙肝疫苗公司VBI Vaccines宣布破产,暂停运营。 2. 渣股上市公司腾盛博药引进PreHevbrio在亚太区及澳大利亚、新加坡等地。 3. VBI破产将导致腾盛博药失去PreHevbrio的独家开发权,但仍会独立研发BRII-179。 4. 没有影响后续的临床试验。 5. 合作伙伴Vir正在进行各种联合治疗方案的研究,并有望获得更多数据。 6.腾盛博药已经回应称将撤回PreHevbrio。 7. BRII-179仍将继续独立研发。 8. 尚未确定是否会重启项目。

生活常识 11.23