Что такое магнитные бури?
Магнитной бурей называется временное возмущение магнитосферы Земли под действием ударов солнечного ветра. Усиление солнечного ветра сжимает магнитосферу. Кроме того, магнитное поле солнечного ветра взаимодействиует с магнитным полем Земли, передавая часть своей энергии в магнитосферу. Это приводит к ускорению движения плазмы через магнитосферу и увеличению силы электрических течений.
Возмущения, вызывающие бурю, могут быть причиной коронарного выброса или представлять собой высокоскоростной поток солнечного ветра из областей слабых магниных полей на поверхности Солнца. Частота усилений и ослаблений магнитных бурь связана с циклом солнечных пятен. Коронарные бури возникают чаще при максиальной активности солнца, а потоковые - при минимамльной.
Воздействие магнитных бурь на Землю называется космической погодой. Космическая погода иммет следующие воздейсвия на хозяйственную деятельность:
- Электросети. При движении магнитного поля около проводника, в нем возникает наведенный ток, что может приводить к перегрузкам в электросетях. Таким образом, магнитные бури могут вызывать масштабные сбои в электросетях и даже приводить к веерным отключениям электроэнергии.
- Связь. Средства связи, испрльзующие высокую частоту (3-30 МГц) используют ионосферу для передачи переотраженного сигнала на большие расстояния. Магнитные бури в ионосфере могут приводить к помехам на любых географических широтах, особенно, вблизи магнитных полюсов Земли. Телеграфные линии также подвержены помехам. Кроме того, магнитное поле может повредить спутники связи, что оказывает эффект на спутниковое телевидение, телефонию и интернет.
- Навигационные системы. Спутниковые навигационные системы, такие как GPS, подвержены воздействию магнитных бурь, благодаря изменению скорости распространения радиоволн в атмосфере.
- Повреждение спутников. Магнитные бури усиливают нагрев земной поверхности от ультрафиолетового излучения. Поднимаясь вверх на 1 км и более, горячие течения способны изменить скорость и траектории орбитальных спуников и даже вывести их из строя.
- Геологоразведочные работы. Магнитное поле Земли используется геологами для изучения подземных геологических структур. Обычно так обнаруживаются нефть, газ и залежи различных минералов. Это можно делать только при невозмущенном магнитном поле.
- Трубопроводы. Быстро меняющиеся магнитные поля могут генерировать магнитноиндуцированные токи в трубах. Это приводит к сбоям счетчиков расхода воды и усилению коррозии труб.
- Радиационное облучение. Интенсивные вспышки на Солнце высвобождают высокозаряженные частицы, которые могут вызывать радиационное заражение людей и других млекопитающих. Проникновение таких частиц в тело вызывает разрушение хромосом, раковые опухоли и множество других проблем. Особенно подвержены такому облучению космонафты на околоземной орбите.
- Воздействие на людей и животных. Ученые пока не пришли к единому мнению, имеют ли магнитные бури воздействие на животных, такие, например, как выбрасывание китов на берег. Кроме того, возможны сбои у мигрирующих животных, а также у пчел, ориентирующихся по линиям магнитного поля Земли. Пока не вполне ясно также, оказывают ли магнитные бури прямое воздействие на здоровье людей. Замечено, что некоторые люди оказываются подвержены повышенному стрессу за 1-2 дня до наступления магнитной бури, то есть, в момент появления вспышек на Солнце. Раздел науки, изучающих влияние флуктуаций магнитного поля на живые организмы, называется геобиологией.
Измерение и прогноз магнитных бурь. Что такое К-Индекс?
Прогноз магнитных бурь основан на анализе данных, поступающих с телескопов и спутников. При этом анализируется текущее состояние короны Солнца, активные области вблизи восточного лимба и центрального меридиана. Наиболее точными являются прогнозы до двух суток.
Для определения возмущенности магнитного поля Земли используется так называемый К-индекс. Это отклонение магнитного поля от нормы по трехчасовым интервалам. К-индекс определяется в диапазоне от 0 до 9. Чем больше значение, тем более возмущенным является магнитное поле Земли. Значения больше 4 соответствуют магнитным бурям.
