全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

博文

5-11日太阳发出三次X级耀斑对地球的影响:大震频发、拉尼娜增强和疫情加重

已有 4056 次阅读 2023-1-15 05:56 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

  5-12日太阳发出三次X级耀斑对地球的影响:大震频发、拉尼娜增强和疫情加重

                                                     吉林大学:杨学祥,杨冬红

关键提示

       据媒体近日报道,太阳在最近4天内发出两次X级耀斑,几天后将指向地球,或引发强烈地磁暴。

       俄新社当地时间9日报道,根据俄罗斯科学院物理研究所太阳X射线天文学实验室网站上提供的信息,莫斯科时间1月9日21时37分太阳发出X1.9级的耀斑,并在21时50分达到顶峰,在21时57分结束。期间,还一共发生了11个C级耀斑和3个M级耀斑。

       另据美国宇航局动力学天文台的消息,在美东时间1月5日晚,太阳发出X1.2级耀斑,并在19时57分达到顶峰。

       据悉,太阳耀斑是太阳表面的强烈喷发,分为A、B、C、M、X五个级别,其中A为能量最小级别,X为最大级别。太阳耀斑会在地球上引起磁暴,进而扰乱电力系统并影响动物的迁徙路线等。

       现在人们认为,地球磁层是由太阳风“挤压”地球磁场而形成的。在面向太阳的一侧,地球磁层的边界只有约10个地球半径,而背向太阳的一侧则延伸到200个地球半径之外,就像彗星的尾巴一样。当太阳风比较“微弱”时,磁层会膨胀;反之当太阳风较强时,磁层会受到压缩。当太阳活动发生比较剧烈的波动、导致地球磁层相应发生剧烈变化时,就可能导致地磁暴的发生。

       地磁暴有哪些危害?

      1、电子设备的影响:地磁暴会影响电子设备的正常运行,导致设备出现故障、失效或者数据丢失等现象。

      2、电磁辐射:地磁暴会产生电磁辐射,对气象敏感的人可能会引起头痛、恶心、失眠等症状(全球科学界对于地磁暴是否直接影响人体健康观点不一)

      3、电力系统的损坏:地磁暴会对电力系统造成破坏,引起电网故障,甚至可能会导致停电现象。

      4、航空器的失控:地磁暴会影响航空器的导航系统,导致航空器失控,严重时可能会造成空难。

      如果真有很严重的地磁暴,那么其给人类带来的损失将会是不可估计的。因此要做好提前预警,并在袭击时不要外出活动,关闭电力、通讯系统、停止轮船航运以及飞机的飞行,不要使用手机、笔记本电脑、PDA等电子设备,尽量把损失降到最低。但由于经济活动被迫停止,损失仍旧是以数千亿美元计,而且人类的生活也将会受到较大的影响。

https://mp.weixin.qq.com/s?src=11&timestamp=1673728146&ver=4288&signature=ZHjSdGruVxcDu3Z5B9e90PvjB37li583NE66aFy1hphN1pXeHfA9gyPYrpfhIj2bXztsvXpMDA5YAfIf3gqzf*AC4Ht4cXfqi6dL1CXn6v3PUHAaRaLSHvB99AbMiQaW&new=1

       太阳风和地磁暴压缩地磁层形成臭氧洞

       根据地球公转轨道,秋分(922-24日)到冬至(1221-23日),南极的极昼使太阳辐射对南极最强,产生南极的臭氧洞(或臭氧稀薄区);春分(320-22日)到夏至(621-22日,北极的极昼使太阳对北极辐射最强,易产生北极的臭氧洞(或臭氧稀薄区)。其中,2010年冰岛火山的异常喷发规模最大,火山灰集中在北极,降温和破坏臭氧的作用值得关注。由于地球近日点在13日或4日,远日点在72日或3日,这是南极比北极更容易出现臭氧洞的原因,也是臭氧洞季节性变化的原因。

臭氧洞应该周期性地在南北两极轮流出现特别是,由于没有达到臭氧洞低浓度的标准,臭氧洞没有出现,但是北极臭氧稀薄区在3月和南极臭氧稀薄区在9月也会周期存在,从而形成每年3月和9月两极地区的臭氧稀薄区变化周期。这是冠状病毒季节性爆发的原因。

每年3月和9月的臭氧洞漏能效应,相当于大自然对地球的两次大规模消杀病毒过程,对冠状病毒的抑制或杀灭作用不可忽视。

      事实上,地球南北极都出现过臭氧洞,证实了我们的理论。彗星的轨道是一个偏心率很大的椭圆,受太阳风压力作用,在近日点彗尾最长,在远日点彗尾最短。同样,地球轨道也是一个椭圆,在近日点气尾最长,在远日点气尾最短。这是南极臭氧洞比北极臭氧洞面积大,存在时间长的原因(见图1)。


太阳风压缩大气层形成臭氧洞和气尾.png 

 1  太阳风压缩大气层背光流动形成两极地区极昼时臭氧洞(或臭氧稀薄区)和极夜时气尾

     据任振球的研究,木星、土星、天王星和海王星使地球冬至时的公转半径发生相当稳定的准周期变化,与全球尤其北半球气温变化的间隔60年振动相一致。在本世纪初的低温期和60~70年代相对偏冷期,当时(19011960年)地球冬至时的公转半径分别延长了94(相当于日地距离的0.6%)57km;在30~40年代和80年代后的暖期,地球冬至时的公转半径(19402000年)分别缩短了7644km2000~2020年地球冬至时的公转半径由极小值变为极大值,他推测2020年前后全球气候将进入相对冷期。

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=533501

      这是2020年地球南北极都出罕见臭氧洞的天文原因。太阳风压缩大气层,背光方向形成气尾,向光方向形成臭氧洞(或臭氧稀薄区)。这是大气异常流动的结果。南极大陆沿海强烈的海洋西风漂流增强南极大气涡旋,增加南极臭氧洞的扩大。    

       两极臭氧洞首先是自然的产物。极夜和极昼的交替,极涡和低温条件,火山灰向极地的集中,臭氧洞在南北两极的轮换,都是自然规律运作的结果,远非人力所能控制。北半球大陆集中,人口稠密,如果《蒙特利尔议定书》的努力只是将臭氧洞从南极迁移到北极,这项成功究竟是福音还是灾难?

臭氧洞漏能效应地磁层漏能效应 

我们在1999年撰文提出,到达地球的太阳辐射能大约有2%被平流层的臭氧吸收,7%被电离层吸收。当黑子活动高峰发生太阳风暴时,会大量破坏南极臭氧,随之产生臭氧洞漏能效应地磁层漏能效应,使被地磁层和臭氧层阻隔的9%的太阳能由平流层进入对流层,导致南极平流层变冷对流层变暖。收缩的平流层自转变快,膨胀的对流层自转变慢,这是赤道高空风产生的一个原因。

X射线,γ射线和紫外线,大约占太阳辐射光谱总能量的9%.80400km高度范围的电离层,γ射线和X射线被N2O2/O3所吸收,1555km高度的臭氧层,99%的紫外线被O3所吸收.即在地球磁层、大气层和臭氧层被破坏的时候,到达生物圈的太阳辐射能将增大9%,造成地表温度的大幅度波动.与此同时,到达地表的γ射线、X射线和过量紫外线将造成大规模的生物灭绝.这就是臭氧洞漏能效应.

http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZGDW199910001191.htm

https://www.doc88.com/p-4317663607230.html

https://www.docin.com/p-344676587.html

2022319地球两极正在经历异常的极端高温的条件:20209月南极出现臭氧洞(面积排序12位),20203月北极出现最大臭氧洞。与此同时,大量太阳风带来的高能粒子通过臭氧洞进入地球两极,杀灭新冠病毒,抑制了性冠疫情的发展,形成疫情的季节性波动,对应3-4月和9-11月疫情低谷期。

2020年两极臭氧洞阻碍了新冠病毒疫情的发展 

20203-5月北极出现臭氧洞,20209-12月南极出现臭氧洞。全球疫情爆发低谷在20203-5月和9-12月,臭氧洞扩大导致更多太阳高能粒子进入两极,有利于对病毒的消杀。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332450.html

       太阳耀斑导致强震频发

       北京时间2023年1月11日6点47分,太阳日冕物质抛射区域以粒子球的形式缓慢移动,形成了1.0级的大耀斑。近10天之内,这已经是太阳第三次肆无忌惮的放飞自我了。

       近期第一次的太阳大耀斑发生在2023年1月6日7点50分,耀斑级别达到X1.2级。这次耀斑在3天之后与地球发生了摩擦,造成了美洲中部和太平洋部分地区出现了停电,无线电也受到影响而中断。

https://www.163.com/dy/article/HQT7R8PQ0543MBSX.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1371746.html

       近期,太阳活动活跃。据国家空间天气监测预警中心数据,1月6日至今,太阳爆发了三次X级耀斑和多次M级耀斑。 6日、9日耀斑爆发并未引起地磁暴。

     “1月6号和1月9号的这两次太阳爆发,发生的位置是在太阳的东边缘附近,它所产生的日冕物质抛射,不朝向地球。这两次爆发之后的最近这些天,从1月6号开始到现在,地磁指数还比较很平静,说明这两次大的太阳爆发都没有产生地磁暴。如果爆发的位置在太阳中心或者偏西边,那对地球的影响就比较大了。”对李川的判断,太阳物理专家刘煜教授也表示赞同。“由于这两个耀斑发生位置在太阳表面的边缘处,这种位置通常产生不了对地球的剧烈空间天气影响。”

https://www.163.com/dy/article/HQTKJJRQ0514D3UH.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1371752.html

        2023年1月5-11日,太阳爆发了三次X级耀斑和多次M级耀斑,太阳风在太阳耀斑中增强,压缩地磁层和大气层,导致全球大震频发(三天连发两次7级地震)。 


震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
5.42023-01-12 14:19:09-30.65-71.4040智利
震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
5.82023-01-10 13:24:54-14.95166.80120瓦努阿图群岛
震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
7.62023-01-10 01:47:33-7.20130.10100印尼班达海
震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
7.02023-01-08 20:32:39-14.95166.8020瓦努阿图群岛
震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
5.92023-01-06 19:52:37-24.55179.95500斐济群岛以南海域
6.02023-01-05 22:25:5136.4070.65200阿富汗

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1371755.html


       1月5-11日太阳耀斑增强了拉尼娜

       2023年1月6-8月潮汐组合本来应该减弱拉尼娜,但是,太阳耀斑通过对地磁层和大气层的压缩,形成对海洋圈的压缩和扩张,搅动赤道太平洋海水变冷,延长和扩大了拉尼娜的时间和规模。

nino34 (2)2023-01-09-12.png

图2 2022年01月09日12时厄尔尼诺指数为-1.191,比2022年01月09日06时厄尔尼诺指数为-1.191,减速0.000,减速停止进入停滞区间。

nino34 (2)2023-01-09-18.png

图3 2022年01月09日18时厄尔尼诺指数为-1.193,比2022年01月09日12时厄尔尼诺指数为-1.191,减速0.002,停止变减速进入下降区间,与瓦努阿图群岛7级地震对应。

        2023年1月2-3日三次5级地震发生在赤道太平洋边界,可能影响厄尔尼诺指数下降速度(关注下次预报:增速变减速)。

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
5.92023-01-06 19:52:37-24.55179.95500斐济群岛以南海域
3.12023-01-06 08:35:3334.7298.0110青海果洛州玛多县
6.02023-01-05 22:25:5136.4070.65200阿富汗

        2023年1月5-6日5级和6级超百米深部地震发生在赤道太平洋及其周边,可能影响厄尔尼诺指数下降速度(关注下次预报:减速变快)。

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
7.02023-01-08 20:32:39-14.95166.8020瓦努阿图群岛
4.02023-01-07 19:21:2723.54121.3314中国台湾花莲县

        2023年1月7日19时4级地震(在8日0点起作用)和8日20时7级地震(在9日0点起作用)发生在赤道太平洋及其周边,可能影响厄尔尼诺指数下降速度(关注下次预报:增速变减速)。

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
7.62023-01-10 01:47:33-7.20130.10100印尼班达海
3.42023-01-09 20:51:3324.2698.6410云南德宏州芒市
3.12023-01-08 23:48:4937.79112.5210山西太原市晋源区

       2023年1月10日1时7.6级地震(在10日6点起作用)和8日20时7级地震(在9日0点起作用)发生在赤道太平洋及其周边,可能影响厄尔尼诺指数下降速度(关注下次预报)。

  “深海巨震降温说”

2002年郭增建提出“深海巨震降温说”:海洋及其周边地区的巨震产生海啸,可使海洋深处冷水迁到海面,使水面降温,冷水吸收较多的二氧化碳,从而使地球降温近20年。20世纪80年代以后的气温上升与人类活动使二氧化碳排放量增加有关,同时这一时期也没有发生巨大的海震。巨震指赤道两侧各40o范围内的8.5级和大于8.5级的海震[7]20041226日印尼地震海啸后,全球低温冻害和暴雪灾害频繁发生。郭增建的“深海巨震降温说”是一种合理的解释。

郭增建等人指出,9级和9级以上地震与北半球和我国的气温有很好的相关性。1868年以后的北半球温度下降与1868年和1877年间的智利两个Mt9.0级大地震有关。1900年以后的北半球的温度下降可能与1906年厄瓜多尔Mw8.8级大地震以及太平洋和印度洋周围大量Ms8级以上的大地震的数量特多有关。1952年之后的温度短时下降以及1960年以后的明显的长时段下降可能与1952195719601964年的4Mw9.0~9.5级的环太平洋大地震有关。由于1960年智利特大地震为Mw9.5级,1964年阿拉斯加大地震为Mw9.2级,所以1960年以后北半球和中国气温下降明显,而且持续时间也很长。1833年苏门答腊9级地震、1837年智利瓦尔的维西9.25级地震和1841年堪察加9级地震组成一个9级以上地震小高潮,对应1833年之后气温的低水平段[8]

20041226日印尼苏门答腊9.1级特大地震和海啸拉开了新一轮9级地震的序幕,200520072012年又连续发生38.5级以上地震,2011227日智利发生8.8级地震,2011311日日本发生9级地震。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1134501.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1361960.html

       太阳耀斑加重日本疫情

       太阳耀斑增强太阳风和紫外线,有利于杀灭病毒。但是,任何事件都有利有弊,太阳耀斑也可以导致老年人心血管疾病和新冠同时发生,加重日本疫情。

      第一财经消息,日本正在直面第八波新冠疫情感染的高峰。然而,随着感染人数的增加,死亡人数也在最近一个月飙升。这是日本自2020年新冠疫情暴发以来未曾出现过的情况。

      日本厚生劳动省的数据显示,自去年12月1日至今年1月10日,日本国内因感染新冠而死亡的人数超1万人。而2020年疫情暴发至今,厚生劳动省录得的因新冠感染死亡的累计总人数为61281人。也就是说,日本近一个多月来因新冠感染而死亡的人数超过新冠总死亡人数的1/6。

      2023年1月以来,短短11天,日本官方录得的因新冠而死亡的人数已达3145人。这一速度也远超过去数月,去年10月整月因新冠死亡的人数为1864人,11月为2985人,12月则为7622人。

      日本广播协会(NHK)汇总的最新数据显示,12日,日本单日录得的因新冠死亡人数为489人,创下2020年疫情暴发以来的最高纪录。截至12日,日本累计确诊的新冠感染者超3103万人,累计死亡61281人,重症患者697人。

日本12日新冠死亡人数创疫情三年来新高(来源:NHK网站).png

图4   日本12日新冠死亡人数创疫情三年来新高(来源:NHK网站)

https://www.sohu.com/a/629190998_120388781

202212月太阳黑子迅速上升有利于疫情减轻

最新统计数据表明,2022121-31日太阳黑子总数为3411,日平均为110(新冠疫情发生以来,太阳黑子首次超百),进入太阳黑子异常高峰期,有利于新冠疫情的终结。

 

相关图表

2021年2月至2022年6月太阳黑子每月日平均数.png

图5 20211月至20226月太阳黑子相对数日平均数

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1345406.html

 2022年1月至12月太阳黑子相对数日平均数.png


图6  20221月至12月太阳黑子相对数日平均数

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1370086.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1371114.html

20231月太阳黑子突飞猛进,110最大值为201,突破四年来最大值。

202212月前十天太阳黑子日均值为93.720231月前十天日均值为113.1。太阳活动增强超预期,新冠疫情结束已经为期不远了。

 

最新数据对比 

                Last 30 Days Daily Solar Data

#

#                         Sunspot       Stanford GOES15

#           Radio  SESC     Area          Solar  X-Ray  ------ Flares ------

#           Flux  Sunspot  10E-6   New     Mean  Bkgd    X-Ray      Optical

#  Date     10.7cm Number  Hemis. Regions Field  Flux   C  M  X  S  1  2  3

#---------------------------------------------------------------------------

2022 12 01  119     49      330      3    -999      *   5  1  0  0  1  0  0

2022 12 02  124     66     1010      1    -999      *   5  0  0  1  0  0  0

2022 12 03  134     68     1170      1    -999      *  11  1  0  1  0  0  0

2022 12 04  144     93     1620      1    -999      *   6  0  0  3  0  0  0

2022 12 05  150     89     1160      0    -999      *  10  0  0 12  0  0  0

2022 12 06  144    123     1060      2    -999      *   2  0  0  0  0  0  0

2022 12 07  148    107      770      0    -999      *   8  0  0  3  0  0  0

2022 12 08  143    115     1140      1    -999      *   2  0  0  2  0  0  0

2022 12 09  149    116     1200      1    -999      *  16  0  0  0  0  0  0

2022 12 10  142    111     1290      1    -999      *   8  0  0 11  1  0  0

 

2022121-7日太阳黑子总数:595;日平均:85

2022121-10日太阳黑子总数:937;日平均:93.7


#                Last 30 Days Daily Solar Data

#

#                         Sunspot       Stanford GOES15

#           Radio  SESC     Area          Solar  X-Ray  ------ Flares ------

#           Flux  Sunspot  10E-6   New     Mean  Bkgd    X-Ray      Optical

#  Date     10.7cm Number  Hemis. Regions Field  Flux   C  M  X  S  1  2  3

#---------------------------------------------------------------------------

2023 01 01  153     94     1220      1    -999      *   9  0  0 12  0  0  0

2023 01 02  146     94     1100      0    -999      *   9  0  0  7  1  0  0

2023 01 03  149     89      930      0    -999      *   5  0  0  1  0  0  0

2023 01 04  151     86      550      0    -999      *   3  0  0  4  0  1  0

2023 01 05  154    103      690      2    -999      *   7  0  0  6  0  0  0

2023 01 06  172    101      920      0    -999      *   9  0  1 18  0  1  0

2023 01 07  179    104     1210      0    -999      *  13  1  0  7  0  0  0

2023 01 08  184    117     1810      1    -999      *  13  4  0 23  1  0  0

2023 01 09  191    142     2290      1    -999      *  13  3  1 14  3  0  1

2023 01 10  193    201     2180      2    -999      *  15  6  1 21  0  2  0

 

202311-7日太阳黑子总数:671;日平均:95.86

202311-10日太阳黑子总数:1131;日平均:113.1

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1371544.html

        太阳活动增强可能加重老年人心血管疾病增大新冠死亡率

        对比图4-6可知,2021年5月、8月和2022年8月日本疫情高峰与太阳活动低值有很好的对应关系。但是,伴随2022年12月以来的太阳活动增强,日本新冠死亡人数不降反升,值得日本反思。

      2023年1月11日有报道称,今天刷快手,看到了一个好消息,就是太阳4天内发生了两次X级耀斑,它的出现意味着将有一次威力极强的太阳风暴出现。这对于苦新冠已久的世界人民来说是一个天大的好消息。

       美国宇航局(NASA)称,太阳目前处于第25个太阳周期的活跃阶段,活跃程度预计会在2025年达到峰值。但就目前观测的结果显示,峰值可能会提前到2023年。

       吉林大学杨学祥教授在他的文章《太阳风暴与病毒爆发突然消失》中推测,病毒的消失可能跟太阳风暴有很大关系。并列举了历史上病毒大爆发又神秘消失的多个案例。 

       同时,天文界对2023太阳风暴表示了极大的担忧:4天内发出X1.9级耀斑2次,几天后将指向地球,或引发强烈地磁暴。B级:微小耀斑(无影响)、C级:小耀斑(无影响)、M级:中等耀斑(对无线电有影响)、X级:大耀斑(对无线电有大影响)。

       通常太阳耀斑爆发以后的第2-4天,相应的辐射/射线等能量就到达地表,这个时候应该减少出门,避免暴露于日光之下。这几天好多人心悸,有一个外因就是1月5日和1月10日的太阳X级耀斑到达现场了。

https://mp.weixin.qq.com/s?src=11&timestamp=1673487944&ver=4283&signature=xPhtQECJdz2FWilaNGG-aEG8wgFYq*fbm8kgWs-c4eYheEIgRsVjKcSPHphjY6ichTgwANLgsr-GMoWQXzTTsyK7STJ1nEJiObTUlyO8mN0E0OxqFIy8VvggvSoBDUaT&new=1

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1371642.html

  太阳活动异常还对人类健康产生不良影响。据统计,太阳耀斑爆发时,心肌梗塞等疾病的发病率和死亡率明显高于正常情况。我国医疗气象工作者研究指出:导致流感流行的病毒抗原变异与太阳黑子活动的高峰期密切相关。国外还报道太阳黑子活动的高峰与心肌梗塞的发生呈正相关。此外,太阳耀斑爆发还会损坏人造卫星、宇宙飞船等飞行器,并危及宇航员生命安全,所以,宇航工作者对太阳活动十分关注。 (来源于1991年2月18日《中国气象报》 作者:王章敏)

https://www.cma.gov.cn/kppd/kppdqxsj/kppdkjtq/201211/t20121125_192010.html

    关注太阳活动增强对老年人新冠死亡率的影响

       日本是全世界老龄化最严重的国家。


       截至今年9月份,日本65岁以上的老年人创新高达到3627万人,在总人口所占的比例达到历史最高水平29.1%,另外还有1235万人超过了80岁高龄……



      众所周知,老年人是新冠感染中的基础病高发人群。

https://zhuanlan.zhihu.com/p/596686887

       所以,太阳活动增强,会增大日本老人的心血管病和新冠感染的死亡率。

     结论

     成也萧何败萧何。在太阳活动逐年增强的今天,祸福利弊要具体问题具体分析,日本异常现象只是特例。中国本次疫情高峰也有借鉴意义  ;基于同样原因,重症集中在老年人群也是证据。

     总而言之,太阳活动增强有利于疫情结束,是绝杀新冠病毒最彻底的自然力量,但是,重症集中在老年人群也值得关注。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1289388.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1371642.html

https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=1371937


相关报道

太阳4天内发出两次X级耀斑,对地球有何影响?

杨建梅名师工作室 2023-01-13 14:39 发表于河北

据媒体近日报道,太阳在最近4天内发出两次X级耀斑,几天后将指向地球,或引发强烈地磁暴。

俄新社当地时间9日报道,根据俄罗斯科学院物理研究所太阳X射线天文学实验室网站上提供的信息,莫斯科时间1月9日21时37分太阳发出X1.9级的耀斑,并在21时50分达到顶峰,在21时57分结束。期间,还一共发生了11个C级耀斑和3个M级耀斑。

图片

另据美国宇航局动力学天文台的消息,在美东时间1月5日晚,太阳发出X1.2级耀斑,并在19时57分达到顶峰。

据悉,太阳耀斑是太阳表面的强烈喷发,分为A、B、C、M、X五个级别,其中A为能量最小级别,X为最大级别。太阳耀斑会在地球上引起磁暴,进而扰乱电力系统并影响动物的迁徙路线等。

早在今年2月份,由于遭遇地磁暴,美国太空探索技术公司(SpaceX)2月3日发射的49颗星链卫星中,多达40颗卫星坠入大气层损毁。据悉,当时星链卫星事件是由1月29日太阳的M级耀斑,伴随1月30日的中等强度的日冕抛射物质事件引起。

据Space weather.com 的天文学家托尼·菲利普斯表示,此次耀斑喷发时并未向着地球,但预计在几天后会指向地球。

美国宇航局在一份声明中称,太阳正处于活跃阶段,目前是第25个太阳活动周期,预计将在2025年达到顶峰。

图片

地磁强度可以用地磁Kp指数来衡量,大致可划分为:0-2平静,2-3扰动,3-4活跃,4-5小磁暴,5-6.5大磁暴,6.5以上严重磁暴。


一、什么是地磁暴?

地磁暴是地球磁层发生的一种剧烈扰动。

众所周知,地球本身拥有内禀磁场,而且磁场的南北极跟地理上的南北极相反。早在战国时期,我国人民就懂得制造“司南”用来指示方向;北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中甚至提到了指南针“能指南,然常微偏东”,表明我国古代已经观察到“地磁偏角”存在的现象。

然而,人类对地球磁层比较完整和宏观的认知图像是直到进入太空时代之后才建立起来的。在卫星出现以前,人们通过建立大量的地磁观测台站,并且借助搭载磁力仪的航海和航空平台,已经开展了全球性的地磁场测量活动。1958年,苏联发射了首颗用于测量地磁场的卫星“斯普特尼克3号”,随后世界各国发射了许多用于测量地球磁场的卫星,比较著名的有美国1979年发射的“磁卫星”、欧洲空间局2013年发射的“蜂群”卫星星座等。我国2003年至2004年实行的“双星计划”也在地球磁场观测方面取得了卓有成效的结果。

通过利用卫星在太空中实地测量地磁场的大小、方向、随时间的变化情况等,再加上对太阳和太阳风的观测,科学家们逐渐发展和构筑了现代的空间物理学理论大厦,为我们描绘了地球磁层与太阳风相互作用的新图景。

图片

现在人们认为,地球磁层是由太阳风“挤压”地球磁场而形成的。在面向太阳的一侧,地球磁层的边界只有约10个地球半径,而背向太阳的一侧则延伸到200个地球半径之外,就像彗星的尾巴一样。当太阳风比较“微弱”时,磁层会膨胀;反之当太阳风较强时,磁层会受到压缩。当太阳活动发生比较剧烈的波动、导致地球磁层相应发生剧烈变化时,就可能导致地磁暴的发生。

二、地磁暴有哪些危害?

1、电子设备的影响:地磁暴会影响电子设备的正常运行,导致设备出现故障、失效或者数据丢失等现象。
2、电磁辐射:地磁暴会产生电磁辐射,对气象敏感的人可能会引起头痛、恶心、失眠等症状(全球科学界对于地磁暴是否直接影响人体健康观点不一)
3、电力系统的损坏:地磁暴会对电力系统造成破坏,引起电网故障,甚至可能会导致停电现象。
4、航空器的失控:地磁暴会影响航空器的导航系统,导致航空器失控,严重时可能会造成空难。
如果真有很严重的地磁暴,那么其给人类带来的损失将会是不可估计的。因此要做好提前预警,并在袭击时不要外出活动,关闭电力、通讯系统、停止轮船航运以及飞机的飞行,不要使用手机、笔记本电脑、PDA等电子设备,尽量把损失降到最低。但由于经济活动被迫停止,损失仍旧是以数千亿美元计,而且人类的生活也将会受到较大的影响。


历史上,这种事故发生过很多次,最为著名的属卡林顿事件和魁北克停电事件:

1859年9月1日,英国天文学家卡林顿观测到太阳表面北部的黑子群突然发出白色亮光(产生太阳爆发)。几分钟后,英国格林尼治天文台探测到地球磁场发生剧烈变化。约18小时后,地磁暴诱导产生的感应电流导致电报系统失灵,有报道称当时的电报机和塔架发生了火花,甚至有电线被融化,夜空中产生了前所未有的极光,甚至赤道附近的夏威夷地区也能观测到。据英国劳合社大气和环境研究公司2013年5月发布的一份报告称,举例来说,如果卡林顿事件发生在今天的美国,可能使2000万至4000万人面临十几天到一两年的停电,导致万亿美元级别的经济损失。

图片

1989年3月13日,加拿大魁北克地区的电网因之前一次太阳风暴的影响,发生大范围断电事故,受直接影响的居民人数达到600万人,停电时长达到9个小时,造成了高达数千万美元的经济损失。

另外根据我国气象局报道,2003年发生的“万圣节太阳风暴”不仅使欧美日的多颗卫星发生不同程度损坏,还使我国的“神舟五号”飞船留轨舱运行高度明显降低,不得不采取措施提升飞船轨道以避免提前坠毁。

三、如何防范地磁暴?

如今,世界各航天大国和强国都十分关注对太阳风暴和地磁暴等灾害性事件的观测与研究,催生了“空间天气学”和“空间天气预报”业务。

2015年10月,美国政府发布了《国家空间天气战略和行动计划》,将应对灾害性空间天气提升到国家战略高度。在我国2022年1月28日发布的《2021中国的航天》白皮书中,也提到我国“初步建成空间天气保障业务体系,具备监测、预警和预报能力,应用服务效益不断拓展”,未来还将“建设天地结合的空间天气监测系统,持续完善业务保障体系,有效应对灾害性空间天气事件”。

从某种意义上说,防范灾害性空间天气的国家需求,也为我国科技工作者提供了大有可为的广阔空间。例如,如何实现更好的太阳立体观测,从而提高对太阳爆发活动和太阳风观测的时效性、准确性?如何将太阳观测数据同地球空间环境的观测数据、地球大气探测的数据相结合,打造“太阳活动-空间天气-地球天气”的综合预报能力?如何通过创新性的工程设计和新材料、新工艺的应用,提高卫星(特别是星链卫星这样的微小卫星)应对太阳风暴的防护能力、轨道机动能力、燃料能源的补充能力?如何在地面上开发新的装备和措施,用于增强电网等关键基础设施在地磁暴期间的稳定性、安全性?等等。

航天技术的发展、太阳物理学和空间物理学的进步,已经让人类站在“大航天时代”的门口,未来随着航天成本的不断下降、商业航天活动的进一步繁荣,世界各国对精准、超前的空间天气预报的需求一定还将不断增加。创新和探索的路上一定会出现各种挫折和损失,同时也让我们收获更多知识和经验,这可能就是SpaceX损失的40颗卫星带给我们的启发。

https://mp.weixin.qq.com/s?src=11&timestamp=1673728146&ver=4288&signature=ZHjSdGruVxcDu3Z5B9e90PvjB37li583NE66aFy1hphN1pXeHfA9gyPYrpfhIj2bXztsvXpMDA5YAfIf3gqzf*AC4Ht4cXfqi6dL1CXn6v3PUHAaRaLSHvB99AbMiQaW&new=1




https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1371993.html

上一篇:2023年1月14日晚报:厄尔尼诺指数进入上升区间
下一篇:2023年1月15日早报:厄尔尼诺指数进入上升区间
收藏 IP: 103.57.12.*| 热度|

1 周少祥

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (1 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-2-29 10:16

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部