央广网北京3月25日消息(记者黄玉玲)24日,国家卫星气象中心发布,24日、25日和26日这三天,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,预计地磁活动将持续到26日。

记者获悉,在此影响之下,空间站可能因大气拖曳造成轨道高度下降,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,对于公众,尤其是信鸽玩家和极光爱好者,未来几天要时刻注意空间天气信息。

SOHO卫星携带的日冕仪拍摄到日冕物质抛射过程(图片来源:国家卫星气象中心)

什么是地磁暴?

作为最典型的太阳爆发活动,一次日冕物质抛射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。

随着磁暴活动的逐渐加强,地球高层大气被不断加热,进而膨胀并扩散至更高的空间中,这给航天器在轨飞行制造了额外的阻力,产生类似拖拽的减速作用,降低航天器轨道高度,而高度的降低对应着更加稠密的大气环境,会进一步带来更大的飞行阻力,这样就形成了飞行速度减慢——高度降低——阻力更大——进一步减速——高度更快降低的恶性循环,给航天器安全造成极大的威胁。地磁暴带来的也不全都是坏事,比如极光天象的发生。

2023年12月1日 黑龙江大兴安岭现绚烂极光

极光是如何产生的?

和地球上大部分能量一样,极光能量的来源也是太阳。太阳是每个时刻都在进行核聚变的巨大天体,核聚变会不停产生大量高能带电粒子。这些物质喷涌而出,充斥在整个太阳系,被形象地称为太阳风。

但是太阳风并不会直接吹到地球上,而是在地球磁场的作用下围绕地球储存起来。当储存的能量饱和时,就会沿着磁力线跑到地球大气层,在与大气相互碰撞后,大气中的原子和分子获得能量并释放,这就形成了极光。

记者从中国气象局了解,2023年,太阳活动频繁,共爆发了11次大耀斑,引起7次大地磁暴。受其影响,全球多地观测到极光现象。北京作为地磁纬度比较低的地区,在12月初的磁暴过程中也观测到极光。国际民航组织4个全球空间天气中心全年已累计发出230余期高频通信类咨询报和350余期卫星导航类咨询报。

专家表示,高能粒子干扰地球磁场产生地磁暴,对人类的身体健康几乎没有影响,但会对人类的生活造成影响。比如会影响无线电波的传播、干扰无线电通信、影响飞机轮船等的导航,甚至影响到手机信号;高能粒子还可能对人造卫星、空间站等人造飞行器造成损害,导致故障。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,引起电力中断。

此外,地磁暴也会对一些生物活动产生影响。例如信鸽,其定位和飞行依赖地球磁场,因此也会受到地磁暴的影响。

编辑:高杨
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