中国气象局预计 12 月 1 日左右或发生地磁暴,什么是地磁暴?对日常生活有哪些影响?

中国气象局预计 12 月 1 日左右或发生地磁暴,什么是地磁暴?对日常生活有哪些影响?

地磁暴(geomagnetic storm)并不是什么罕见的现象,而是时不时就会出现一次。比如2022年年初的时候就出现过地磁暴,当时间接导致SpaceX的40颗星链卫星坠入大气层烧毁,主要原因就是地磁暴会导致大气层被加热并向外层空间扩张,进而导致在轨的星链卫星(位于大约209千米高的轨道)遭遇更大的阻力。另一个近期的地磁暴例子发生在2023年的3月23日到24日,那是一次特大地磁暴,也是从2009年12月(即太阳进入第二十五个太阳周的时间)以来最强的一次地磁暴,再上一次特大级别的地磁暴还要追溯到2017年。

地磁暴的根源是来自太阳的太阳风,也就是从太阳上层大气(日冕)中被高速射出的带电粒子流。太阳风会与地球周围的磁层发生相互作用,并将大量能量转移到地球磁层中,引起地球磁层的显著扰动。其中一些来自太阳的带电粒子还会被地球磁场所捕捉,并与大气层中的粒子相互作用,最终形成我们很熟悉的极光现象。

地磁暴如果强度很大,那就可能引起很多我们不想要的事故。除了前面提到过的影响卫星运行以外,地磁暴还会影响地球电离层进而影响依赖于电离层的短波通信,以及导致其他很多后果。人类历史上记录过的最严重的地磁暴事件发生在1859年9月1日至2日,被称为卡灵顿事件(Carrington Event)。当时伴随着地磁暴产生的极光几乎在全世界都可以看得到,包括很多低纬度地区(比如被赤道穿过的哥伦比亚),同时还几乎瘫痪掉了欧洲和北美的整个电报系统。很神奇的是,当时还有分别位于波士顿和波特兰的电报员在机器断电的情况下仅仅靠着极光引发的电流就唠了两个小时。