地磁暴即将来袭,地球人如何应对?

太阳活动区13664真的太活跃了!5月8日至9日,这一活动区连续爆发了2次X1.0级大耀斑,同时伴随日冕物质抛射过程。受此影响,5月11日可能发生中等以上地磁暴。
△太阳Hα波段监测图(羲和号卫星拍摄)
地球进入地磁暴预警状态
5月8日13时08分,太阳活动区13664爆发X1.0级大耀斑,这已经是5月3日以来发生的第6次X级强耀斑活动,打破了第25太阳活动周的纪录。让人猝不及防的是,5月9日5时40分,这一活动区再次爆发X1.0级大耀斑,好在该事件发生时我国处于早晨,对我国地区上空电离层产生的影响较小。
不过,太阳活动区13664磁场结构较复杂、面积非常大,除了两次X级大耀斑,近来还爆发了多次M级耀斑,说明这一活动区正处于活跃状态。国家空间天气监测预警中心发布预报,5月9日至11日,太阳活动水平中等到高,仍可能爆发M级甚至X级耀斑。
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△未来三天空间天气预报
大耀斑爆发的同时,太阳活动区13664还伴随发生了日冕物质抛射。由于位于靠近可见日面中心的位置,从地球看去,喷发物形成一个圆面,也就是我们常提到的“全晕”。这类爆发活动喷出的太阳物质相对地球速度快、覆盖度高,高能物质命中地球的概率很高。
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△地磁暴概率
据了解,一次日冕物质抛射过程能将数以亿吨计的太阳物质高速抛离太阳表面,而且会携带着太阳强大的磁场能。一旦命中地球,会引发地磁场方向与大小的变化,即地磁暴。根据预警信息,5月10日至11日可能出现地磁活动,其中5月11日可能发生中等以上地磁暴,预计地磁活动将持续到11日甚至12日。
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△SOHO卫星携带的日冕仪拍摄到日冕物质抛射过程
而且,太阳冕洞正随着太阳的自转逐渐面向地球,它的到来一并携带着高速太阳风,从而影响地球磁场。但是相比日冕物质抛射的巨大能量,冕洞太阳风的能量则要弱许多。
地磁暴会影响航班安全吗?
在地磁暴的影响之下,卫星导航设备的定位误差会增大,航空飞行将面临通信环境变差和跨极区辐射的双重风险。那么,我们乘坐的航班还能安全飞行吗?
飞机的导航系统依赖于地球磁场,地磁暴可能导致导航误差。而且,地磁暴会影响无线电波的传播,从而干扰地面通信和卫星信号,这也可能影响导航卫星系统的精确性,以及导致信号衰减或中断,对飞行员与地面指挥部门之间通信造成困扰,从而影响飞行安全。
虽然地磁暴确实会对航班飞行造成影响,但现代航空技术足以轻松应对。如今的飞机通常都有备份系统和多种导航、通信手段,互为补充,以确保在导航系统出现问题时仍然能够安全飞行。而且,为了确保飞行安全,航空公司也会根据地磁预报合理调整航班时间或是调整航线,以保障航班的正常起降;飞行员也会在飞行过程中保持与地面的沟通,以便及时得到导航支持。因此,飞机在地磁暴期间仍能保证安全飞行。
不过,人类也不能“轻敌”。地磁暴和增强的太阳紫外辐射加热地球高层大气,会引起大气的膨胀,空间站及低轨道卫星可能因大气拖曳造成轨道高度下降,比如2022年2月,美国SpaceX发射升空的49颗星链卫星,就因受到地磁暴影响,38颗星链卫星无法进入轨道。磁暴造成的地磁强度和倾角变化,也会给信鸽一类依靠地磁导航的动物带来麻烦。
此外,地磁暴对输电设备的危害非常大。1989年,一场地磁暴使加拿大魁北克省大规模停电,600万人在黑暗中度过了9个小时,甚至美国的东北部和瑞典的部分地区也出现了停电。
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△太阳 储希豪/摄
应对地磁暴,地球人能做些什么?
发布地磁暴预警,是为了提醒相关部门和公众注意可能的风险,并采取必要的预防措施。在地磁暴期间,普通公众可以采取一些措施将影响降到最低。
一方面,由于地磁暴可能引发电磁干扰,我们应尽量避免进行可能因此产生危险的户外活动,如高空作业或在高压线附近行走。另一方面,对于个人电子设备,我们可以使用防电磁干扰的设备,或将重要设备置于远离窗户的地方,以减少电磁场对设备的潜在影响。
同时,我们也可以根据预警等级,适当储备一些基本的生活物资,如食物、水和备用电源。地磁暴可能导致电力中断等情况,因此确保有足够的储备物资可以应对突发情况,确保生活的基本需求得到满足,但一定要适量,囤货可没必要。
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△极光
虽然地磁暴可能会对技术系统产生一定的影响,但对普通公众的身体健康影响通常是微乎其微的。对于极光爱好者来说,这是个欣赏极光的好机会。发生日冕物质抛射时常伴有强烈的太阳风,太阳风进入地球磁场后,高能粒子受地磁场影响会转向南北两极,并在两极附近地区的高空与高层大气中的原子发生碰撞,产生极光。
现代快报/现代+记者 储希豪
(图片来源于国家空间天气监测预警中心、NASA)