27 9 月, 2021

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地球对 G2 地磁暴发出警报

艺术家描绘的活跃太阳发射日冕物质喷射器(CME)。 日冕喷射质量是一种磁力产生的太阳现象,可以将数十亿吨太阳粒子或等离子体送入太空,一到三天后可以到达地球,影响卫星和地球上的电子系统。 信用:美国宇航局

美国国家气象局的空间天气预报中心 (SWPC) 警告说,G2 地磁风暴可能会在周四影响地球,可能会影响电网和变压器,干扰卫星,中断无线电通信,并向南发送比平时更多的极光。 . SWPC 在其最新公告中认为,明天地球上的 G1 地磁风暴状况有可能在周四转变为 G2 地磁风暴事件。

最近几天,太阳上发生了几起爆炸事件,每一次都向地球发送了不同类型的爆炸。 在过去的 48 小时内,在阿拉斯加南部以及纽约、佛蒙特、新罕布什尔和缅因州都观察到了北极光。

根据美国宇航局日地关系天文台(也称为 STEREO)的观测,它表明 CME 几天前离开了太阳。 照片:美国宇航局
CME灯丝发生爆炸; 这里的一个是在美国宇航局的日地关系天文台(也称为 STEREO)的另一场太阳活动中捕获的。 照片:美国宇航局

根据 SWPC 的说法,随着 8 月 26 日日冕物质抛射 (CME) 靠近地球,今晚的太阳风可能会略有改善。 由于 8 月 28 日 CME 以及 8 月 28 日中央子午线附近消失的细丝带来的额外 CME 预计到来,太阳风参数预计将在 9 月 1 日至 2 日再次改善。

地磁风暴的等级为 1 到 5,其中 1 级最弱,5 级具有最大的破坏潜力。 即使是 G1 地磁风暴也会产生问题:电网可能会有微弱的波动,并对卫星运行产生轻微影响。 北极光,也被称为“北极光”,可以在从密歇根州北部和缅因州北部到北点的高纬度地区看到。 随着地磁风暴量规的增加,效应和极光会发生变化。

图表显示了 NOAA 的地磁风暴空间天气指标。 照片:美国国家海洋和大气局
图表显示了 NOAA 的地磁风暴空间天气指标。 照片:美国国家海洋和大气局

太阳上被称为日冕洞的黑暗区域是现在太空天气的主要驱动因素之一。 根据 空间天气预报中心,日冕洞在太阳上显示为暗区,因为它们比周围的等离子体温度低,并且是开放的磁力线。 太阳大气最外面的部分,称为日冕,是这些黑暗区域出现的地方。 在过去的日食期间,日冕也是太阳科学家最兴奋研究的主要特征之一。 您可以在极紫外 (EUV) 图像和 X 射线太阳图像中观察到这些特征。

太阳风总是从太阳流向地球,但已知日冕洞会释放增强的太阳风。 日冕洞可以在太阳的任何地方形成,并且在太阳活动极小期期间最为常见。 太阳每 27 天自转一次,有时日冕孔能够继续几次这样的自转。 在太阳的南北两极看到固定的日冕洞是很常见的,但有时它们会向赤道扩张,从而导致更大的面积。 太阳赤道附近的日冕洞通常会导致太阳风更快地到达地球。 日冕洞产生 G1-G2 地磁暴水平是很常见的,有时,在极少数情况下,已达到 G3 水平。

此 SDO 图像中的暗区就是日冕洞的样子。 照片:美国宇航局/SDO
这是预测人员将查看的数据示例,以确定日冕洞的影响何时出现。 照片:美国宇航局/极光龙

美国国家海洋和大气局预报员 分析这些特征,您应该在每次预测时将它们考虑在内。 如果地球正在经历日冕洞的影响,并且预计日冕物质抛射会影响地球,那么综合影响可能会导致更大的影响和更强烈的地磁风暴。 分析来自 DSCOVER 和 ACE 卫星的数据是预报员判断日冕洞推动的太阳风何时即将到达地球的一种方式。 他们在数据中寻找一些东西来确定改进的太阳风何时到达地球:
• 增加太阳风的速度
• 高温
• 低颗粒密度
• 行星际磁场 (IMF) 的强度越来越强

如果您是极光猎人或太空天气迷,您会想了解日冕洞。 它们将节省我们未来的许多地磁活动,并将在太阳活动极小期期间保持不变。 公民科学家应该探索 北极光 它允许您与对太空天气感兴趣的其他社区共享或获取有关极光活动的警报和照片。

虽然这些太阳事件可以帮助用令人惊叹的极光照亮天空,但它们也会对电子设备、电网以及卫星和无线电通信造成重大损害。

1859 年 9 月 1 日至 2 日,在第 10 个太阳周期期间,一场强大的地磁风暴袭击了地球。 CME 袭击了地球并造成了有记录以来最大的地磁风暴。 风暴如此强烈,以至于在整个星球上产生了极其明亮的极光:加利福尼亚的人们相信太阳升得很早,美国东北部的人们晚上可以在明亮的暮光中阅读报纸,而南至夏威夷的人们也可以在天空中看到墨西哥中南部的北极光。

这一事件对当时存在的有限的电线和通讯造成了严重破坏; 世界各地的电报系统都出现故障,一些电报运营商报告了触电事故。

帕克太阳探测器在太空中的艺术品。 照片:美国宇航局
帕克太阳探测器在太空中的艺术展示,这是科学家用来更好地了解太阳活动及其对地球影响的资产。 照片:美国宇航局

伦敦劳埃德银行和美国大气与环境研究 (AER) 2013 年 6 月的一项研究表明,如果在现代发生卡林顿事件,美国的损失可能超过 2.6 万亿美元,约占该州 GDP 的 15%。 .

虽然美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 及其国家气象局 (NWS) 通常以其天气预报而闻名,但他们也负责“太空天气”。 虽然有私营公司和其他机构监测和预测空间天气,但空间环境警报和警告的官方来源是空间天气预测中心 (SWPC)。 SWPC 位于科罗拉多州的博尔德,是 NWS 服务中心,隶属于 NOAA。 空间天气预测中心也是九个国家环境预报中心 (NCEP) 之一,因为它一年 365 天、24/7 全天候监测当前的空间天气活动。

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