极目新闻记者 杨锦英
3月24日,中国气象局发布大地磁暴预警称,3月24日至26日3天可能出现地磁活动,其中3月25日可能发生中等以上地磁暴甚至大地磁暴。有网友说,3月24日晚自己出现失眠、头疼等情况,猜测与此次的大地磁暴有关。
近年来,太阳活动剧烈,去年3月、4月、11月和12月,地球就经历了四次地磁暴过程,其中4月曾有一次特大地磁暴过程。在去年12月1日,地磁暴也为我国北京、黑龙江、内蒙古等多地带来了美丽的极光。
那么,地磁暴是一种怎样的现象,会对地球造成怎样的影响?它是否影响人类身体健康?3月25日,极目新闻记者就此采访了北京天文馆退休业务干部、北京市委老干部局老党员先锋总队科技科普服务团团长李良。
来自日冕的太阳风与地球的磁层结构示意图(受访者供图)
记者:为什么会发生地磁暴?
李良:地磁暴是一种地球磁场全球性的剧烈扰动现象。其外因主要是剧烈的太阳活动所引发,例如太阳大耀斑、日冕物质抛射等。
太阳的外层大气即太阳日冕,持续不断地向外膨胀从而形成由太阳径向向外的等离子体流,通常被称为“太阳风”。
一次日冕物质抛射(简称CME)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。
经验表明,一旦发生剧烈的太阳活动特别是大的太阳耀斑、强烈的日冕物质抛射,常会引起太阳风暴、地磁暴、电离层暴等日地物理现象。
记者:地磁暴会对地球造成怎样的影响?有网友说昨晚(3月24日)自己出现失眠、头疼等情况,猜测与此次的大地磁暴有关,这种说法有道理吗?
李良:可以肯定的是,地磁暴对人体没有直接的影响。事实上,真正可以危害人体健康的是来自太阳的高能粒子和紫外线,但是,由于地球大气层的过滤作用,它们均不会对在地面人体造成危害。但是地磁暴对于在太空的航天员活动有影响,必须要做好预防护的准备。
但是地磁暴的确会对人们的生活造成一些影响,在对近地空间环境,对短波无线电通讯,对输电线路及输电变压器安全等方面。例如,它会影响短波无线电波的传播,干扰无线电通信,影响飞机、轮船等的导航,甚至可能影响到手机的信号;来自太阳的高能粒子还可能对人造卫星、空间站等人造飞行器(电子器件)造成损害,使之出现故障;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,引起电力系统中断。
不过,地磁暴也会为高纬度地区带来极光这种难得一见的美景。这是进入地磁场的太阳风粒子经加速后在地球大气中沉降,与地磁场相互作用产生的。当许多高能粒子闯入极地的高层大气时,其能量转给了高层大气的原子,使它们变为带电的离子。到了夜间,这些离子又复合成原子,并释放出白天所获得的能量。正是这个释放能量的过程,使它们以极光的形式展现在人们眼前。
去年12月1日,我国北方部分地区出现美丽的极光现象(图源:央视新闻)
记者:从去年到现在,出现了多次地磁暴现象,为何这两年地磁暴活动如此活跃?在地磁暴期间,我们需要注意些什么?
李良:太阳黑子活动的周期是11年。据有关研究的分析表明,我们处在第25个太阳周期,预计它是一个弱-中等周期,在2024年达到顶峰。伴随着太阳活动的发生,必将引起相关的日地物理效应,例如地磁暴。磁暴有专门的强度等级,在研究中常用Dst指数来分级,在实际的预警应用中则采用Kp指数来分级,Kp指数最高为9级,属于特大的地磁暴。可以肯定的是,即便是9级的地磁暴,也不会危害人体健康问题。
在大地磁暴期间,空间站可能因大气拖拽造成轨道高度下降,卫星导航设备的定位误差增大,航空飞行将面临通讯环境变差和跨极区辐射的双重风险。因此对于信鸽玩家来说,这几天要尽量减少不良天气条件下以及远距离的司放活动。
(来源:极目新闻)
结论:本文揭示了地磁暴是由强烈太阳活动引发的一种地球磁场剧烈扰动现象。最近几年,地磁暴现象已经在全球范围内频繁发生,给人们的日常生活带来了影响。文章引用了数据和专家的观点,阐述了地磁暴如何影响地球,并解释了为什么近年来地磁暴活动如此活跃。
针对这篇文章,提醒公众应注意以下几点:
1. 地磁暴会给人类身体健康造成一定的影响,但并不一定会对人体造成直接伤害。
2. 强烈的太阳活动可能会引发地磁暴、电离层暴等日地物理现象,对太空航天员活动和地球基础设施构成威胁。
3. 在地磁暴期间,空间站可能会因大气拖拽造成轨道高度下降,对航空飞行和信鸽游戏带来风险。
同时,记者也强调了在面对地磁暴时应该注意的安全措施,如避免在恶劣天气条件下进行户外活动,选择距离较近的发射点进行卫星发射等。