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[自然科学]中国气象局发布大地磁暴预警，未来几天将可能出现地磁活动，什么是地磁活动？会带来什么影响？ |
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记者从中国气象局了解到，3月24日、25日和26日三天，将可能出现地磁活动，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… |
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说人话版本 1.有可能看到极光 2.太空上的卫星可能会受损 3.gps和航空卫星导航可能出现故障失准 4.供电在地磁爆严重的情况下可能会出现过载停电 5.养信鸽的不要放飞，可能会迷路飞不回家。 |
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关键信息整理： 1. 北京时间3月24到26日的的地磁暴是G2-G3级别的。 2. 影响有限，利于极光观测，可观测极光及能观测到极光的概率在最后。 3. 此量级的地磁暴对人体影响可忽略，分析在下文。 详细解读如下： 北京时间3月24到26日的的地磁暴是G2-G3级别的，下图是NOAA（美国国家海洋和大气局National Oceanic and Atmospheric Administration）的对本次地磁暴的分级结果，即3月25日会有G2级的地磁暴，26日会升级到G3，此次地磁暴的原因是由于日冕物质抛射，而且此次抛射的位置位置几乎正对地球，整体从量级上来看不算严重，但是由于位置俱佳，所以是一个极光观测的好机会。 |
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NOAA给出的预测结果，图中时间是美国时间 下面给出地磁暴的分级，方便了解此次G2-G3地磁暴的情况。 |
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地磁暴分级 G2-G3级的地磁暴可能会影响电网，这是因为地磁暴引发的地磁感应电流可能对输电线路和变压器产生影响，进而影响电力系统的稳定性，比如触发误报。另外，这样级别的地磁暴可能会导致电离层的扰动，影响无线电通信的稳定性和质量。再者，卫星导航系统可能会受到干扰，导致信号不稳定或者定位误差增加。这种干扰可能影响导航设备的精准性，尤其是对于那些依赖卫星信号进行定位和导航的应用。 总之，此次负面影响应该不大，毕竟这种级别的地磁暴时不时就会发生，比如：2023年11月5号，发生了的G3地磁暴 ，2023年12月1日发生了G3级地磁暴等（中国气象局预计 12 月 1 日左右或发生地磁暴），这些地磁暴并没有产生明显的值得报道的负面影响。 除上述影响以外，最大的影响就是会看到极光。极光的产生是带电粒子在太阳风的作用下，被地球的磁场引导至极地附近，进入地球大气层。这些带电粒子与大气中的气体分子碰撞，产生微小的闪光，展布在空中，并呈现出各种光彩。数以亿计的闪光不断出现和消失，让极光仿佛在天空中“舞动”。 地球的磁场像是一道隐形的屏障，保护我们免受太阳风的侵袭。但偶尔太阳风变得更强大（比如日冕物质抛射），穿透了地球的磁场，其带来的带电粒子与地球磁场中的气体发生相互作用，才形成极光现象。 |
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太阳风作用于地球磁场的示意图（为了展示清楚，两者的比例被夸大） 下图展示了太阳喷发的日珥，相对地球的大小，下图的日珥大概相当于35个地球长度。 |
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同比例展示太阳日珥与地球 下图是国际空间站拍摄到的极光照片，其在空间站肉眼可见。 |
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NASA宇航员在国际空间站拍摄的极光照片（credit： NASA） |
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2023.12.1 极光 （credit：@paulwilsonimage from X） 除了美丽的极光以外，大家可能关心，地磁暴对身体的影响。这种影响几乎可忽略。从两点开始分析： 地球的磁场会将大部分太阳辐射和高能粒子引导到地球磁极周围的区域，即极光发生的地方。 这意味着在地球上大多数地区，人们并不会直接暴露在地磁暴所产生的高能粒子和辐射之下。所以在这些地区，地磁暴本身对人类的身体并不会造成直接的伤害。 然而，在一些情况下，特别是对于极地附近的地区，地磁暴可能导致更高纬度地区的辐射水平增加。这可能对飞行员、宇航员或极地地区的居民造成一定的辐射风险，但这些风险依然很小且通常被相关的安全措施所减轻。 拿具体数据来看，电离辐射在自然界中的辐射剂量单位是毫希沃特（mSv），根据美国的资料，居住在美国的人们平均受到的天然电离辐射的量为每年2-3mSv，有些地区比如科罗拉多州高一些，每年达到10mSv。而所谓高剂量辐射是200mSv以上。 而据报道，极地空勤人员的年有效剂量是（5.79±0.92)mSv，基本也就是平均水平的两倍。这种计量是不会对人体有明显的伤害的。 |
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对人体辐射这方面感兴趣的话，可以看我这个回答：韩国空乘因胃癌去世，被认定宇宙辐射工伤，有哪些信息值得关注？ 好了，就分享这么多，赞一个吧~ 评论区 @ 我是渣渣 有关心此次北京可否看到极光，根据NOAA的预测结果，下图是此次地磁暴可以观测到极光的区域的概率。大概率北京此次看不到极光。 具体的预测动图，大家可以在这里查看：Aurora Forecast | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center 这里也会实时更新地磁暴的预测等级。 |
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这个问题很适合我来回答。因为目前国内做地磁天气对信鸽影响预测研究的据我所知只有两家，一个是国家空间天气预警中心发布的《信鸽飞行指数》，另一个就是我在“信鸽探索”中所做的《信鸽地磁天气飞行建议》。 |
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鸽子这种动物我们都知道它具有奇特的归巢能力，在信鸽比赛中五百公里只能算短距离比赛，鸽子最远能够飞行的距离超过3000公里，甚至有记录显示可达16090公里。人们对于鸽子为什么能够在那么远的距离仍能找到家众说纷纭，有太阳导航、嗅觉导航、视觉导航等等学说，其中比较广泛的还有地磁导航说认为：鸽子的上喙处有一个能够感应到地球磁场的“晶胞”，这个晶胞就像是鸽子身上的“定位罗盘”，能够帮助鸽子找到回家的路。 这样，地球磁场对于鸽子能否顺利归巢就可能有非常大的影响，尤其对于较远距离的飞行。所以，很多信鸽爱好者们比较关心地磁天气的问题。 |
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来源：NOAA 由于我国所处的纬度，境内能够观测到极光的时候比较少。即使发生强磁暴也仅有少数地方可能看到极光，并且还要看磁暴发生的时间。但是在去年12月1日爆发KP7强磁暴的时候，我国的黑龙江、内蒙古、新疆等地甚至北京都观测到了极光。国内也有一些极光爱好者通过关注我的《信鸽探索》公众号来了解极光可能发生的时间。 由于我国对空间天气日渐重视，专项卫星的发射，在磁暴预测水平方面中国与世界最高水平的差距正在逐渐缩小。前期有研究利用我国自主的地磁监测数据，得到自主的Kp指数，但准确性和稳定性还不足，不能完全满足实际应用要求。当前，我国已经积累了中国区域多个台站的地磁场监测信息，将这些大量观测数据和人工智能技术相结合，发展出与国际发布结果吻合度更高的Kp指数，对于提升我国空间环境预警预报能力具有重要意义。在一些领域接近或达到了世界领先水平。 在风暴期间，电离层中的电流以及沉淀到电离层的高能粒子以热的形式增加能量，可以增加高层大气的密度和密度分布，对低地轨道上的卫星造成额外的阻力。比较知名的事件包括spaceX在2022年2月3日单次发射了总共49颗“星链”卫星，但次日遭遇地磁暴，其中多达40颗卫星由于无法恢复正常轨道高度而损毁。 |
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来自加勒比天文学会的监控波多黎各天空的摄像机所拍摄的视频据认为拍摄到了星链卫星解体并在大气层中焚毁的场面。 局部加热还会在电离层密度中产生强烈的水平变化，可以修改无线电信号的路径，并在GPS提供的定位信息中产生错误。虽然风暴创造了美丽的极光，但它们也会破坏全球导航卫星系统（GNSS）等导航系统，并在电网和管道中产生有害的地磁诱导电流（GIC）。 其实对绝大多数普通人来说，几乎感受不到地磁暴所能带来的影响。实际上地磁暴经常发生，强地磁暴明年也能有几次。 |
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LASCO日冕图像中看到“全晕”（红色箭头方向指向上下左右各方）说明日冕物质抛射是面向地球（观众角度）而来的。本次喷发向上部的更多一些，说明喷发方向稍偏上一点。通过各种观测卫星所观察到的喷发角度和喷发强度、通过时间等，天文学家们来推测可能导致的地磁暴强度和时间。 由于太空观测的难度地磁暴预测会有一定的误差，地磁预报反映的是概率性事件。过去24小时内发生了6小时小地磁暴、3小时中级地磁暴，北京时间今天11:00到现在（20:50）这段时间没有达到磁暴水平，当前的太阳风速度比较高，达到了533 km/sec，KP指数3.67。随着CME的到来两项指标都会攀升，地磁暴可能在北京时间明天凌晨和白天发生。让我们来看看这次的地磁暴会不会使我们能够再次领略极光的风采。 |
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地磁活动，即地球磁场的运动、变化。本次中央气象局预警的“地磁暴”就是一种典型的地磁活动。 地磁暴，英文名geomagnetic storm，是指由太阳风冲击导致的地球磁层的暂时的剧烈扰动。 所谓“磁层”（Magnetosphere），也叫磁气圈，是指在太阳风和行星磁场的相互作用下，行星原来磁场的磁力线被太阳风压缩在一个有限的空间。而在离行星更远的地方，太阳风会扭曲磁场线，形成长长的磁尾。具有活跃磁层的行星，如地球，能够减轻或阻挡太阳辐射或宇宙辐射的影响，这也保护所有生物体免受潜在危险。行星的磁层能够承受太阳风压力的距离称为Chapman–Ferraro距离，一般通过如下公式计算： RCF=RP(Bsurf2μ0ρVSW2)16" role="presentation" style="font-size: 100%; display: inline-block; position: relative;">RCF=RP(Bsurf2μ0ρVSW2)16R_{\rm CF}=R_{\rm P}(\dfrac{B_{\rm surf}^2}{\mu_0\rho V_{\rm SW}^2})^{\frac16}\\ 其中， RP" role="presentation">RPR_P 是行星半径， Bsurf" role="presentation">BsurfB_{\rm surf} 是行星赤道附近的磁感应强度， VSW" role="presentation">VSWV_{\rm SW} 是太阳风速度。 |
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地磁暴现象一般发生日冕物质抛射时。此时，太阳风压力的增加最初会压缩磁层。太阳风的磁场与地球磁场相互作用，并将增加的能量传递到磁层中。这两种相互作用都会导致等离子体活动上升（由磁层内增加的电场驱动），并导致磁层和电离层中的电流强度升高。磁层中的电流会产生磁力，磁气圈外围扩大，这就进入了地磁暴的主要阶段。主要阶段结束后，磁场逐渐恢复正常，进入恢复阶段，恢复阶段可能持续短至8小时或长达7天。 由于地磁暴是一种电磁现象，它会对电力系统、导航系统、卫星硬件、地下管道产生一定危害，造成停电、通讯中断，并且释放的辐射有可能危害人体。同时，部分生物，例如鸽子、海龟等，依靠地磁场导航，在发生地磁暴时容易出现迷路等现象。另外，日冕物质抛射还有可能引起极光等现象。 |
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去年以来，太阳活动日趋剧烈，愈发临近太阳活动高峰期，地磁暴发生更为频繁。但这对于位于地面上的大多数人而言并不用太过担心，在地面上我们有地球磁场和大气层的保护，受到的影响还是比较小的。 |
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在详细解答这个问题之前，我们先要了解地磁是如何产生的？ 地球的地核包括内核和外核两部分，内核温度最高，为固体；外核温度次之，充斥着大量以铁镍为主的流体。这些流体带有磁性，在地球自转和高温作用下进行对流运动，会引起电磁感应，进而产生地磁。 地磁产生至少有约35亿年历史，它通过地球内部延伸到宇宙中，形成地球磁层，这个磁层可以阻挡太阳风的侵害，保护地球的大气层和自然生态。 |
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而地磁暴，就是地球磁场全球性的剧烈扰动现象。它有专门的强度等级，研究中常用Dst指数来分级，在实际的预警应用中则采用Kp指数来分级，Kp指数最高是9级，属于特大地磁暴级别。 与地磁暴有关的太阳爆发活动有两种，分别为太阳耀斑和日冕物质抛射。 太阳耀斑（Solar flare）即太阳局部区域发生剧烈爆发，产生强烈闪光的现象。依照太空观测卫星（GOES）在地球附近测量的X射线峰值通量（波长在100至800皮米之间），将太阳耀斑分为了A、B、C、M、X五个等级。每一级再细分为1-9阶（X级除外），目前X级的最高值已经记录到X-28。 当爆发太阳耀斑时，会在短期内释放出大量的能量，产生多种高能电磁辐射，如γ射线、X射线等。这些辐射到达地球会影响地球的电离层，对磁场产生干扰；这个过程中还会产生高能的带电粒子，也会产生辐射干扰。 |
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日冕物质抛射（Coronal Mass Ejection，CME）即太阳表面日冕层向行星际空间抛射日冕物质和等离子体的现象。 这些日冕物质和冕洞高速等离子体物质会以每秒数百千米的速度撞击地球的磁层，导致磁层出现明显的压缩变形，进而引起地球磁场剧烈扰动，产生地磁暴。 |
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也就是说，在太阳耀斑与日冕物质抛射的共同作用下，会导致剧烈地磁暴的产生。本文开头新闻中提到的特大地磁暴，就是一次由M1.7级耀斑和全晕日冕物质抛射联合引起的现象。 地磁暴的影响在地球上，地磁暴带来的最直观影响就是极光。 当地磁暴发生时，地磁中的带电粒子会沿着磁力线进入地球的大气层中，导致大气层分子与原子之间碰撞激发产生“荧光”，也就是我们常说的“极光”。 |
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极光虽美，但地磁扰动却会对许多人类活动造成不利影响，尤其是通信行业。 太阳耀斑爆发时发出的电离辐射会干扰地球大气的电离层，引发电离层闪烁及电离层延迟等，进而影响到无线电通信和GPS导航定位系统，导致定位错误或中断。 此外，地磁暴还会导致地面电网、石油管线等运输线路形成感应电流，容易引起电网跳闸等事故。如1989年，加拿大魁北克地区持续12个小时的大规模停电事故，就是由于地磁暴引起的。 地磁暴还会对航天器运行造成影响。地磁扰动会引起大气密度变化，进而导致大气阻力增加，使得卫星尤其是低轨卫星的轨道高度下降，降低卫星寿命。 1973年美国发射的Skylab（天空实验室）卫星，当时预计该卫星能够运行10年之久。但是，后续由于多个地磁暴陆续出现，导致其飞行阻力变大，仅四年之后卫星就脱离了稳定状态，1979年坠入大气陨落。 |
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地磁暴还会对一些动物活动产生影响，如信鸽、海龟这类靠地磁场来感应方向的动物，当磁场发生紊乱时，就会导致它们的行进、迁移路线发生改变。 那么，有什么方法可以及时检测地磁暴的发生呢？ 地磁暴预警方式 2021年，我国发射了首颗太阳探测试验卫星——“羲和号”，可用于观测太阳大气活动，对地磁暴进行预警，以便及时做好预防措施。 “羲和号”上搭载了太阳Hɑ成像光谱仪，可以探测到Hɑ（氢阿尔法）谱线，对太阳进行扫描“拍照”。Hɑ谱线是太阳活动在低层大气里响应最强的一种谱线，它可以直观地反映出太阳爆发的源区特征，有助于科学们正确掌握太阳爆发的物理机制。 |
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通过分析扫描到的太阳图像，科学家们就能了解到太阳爆发时的大气温度、速度等的变化，从而搭建起太阳爆发过程中的完整物理模型。 2022年，“羲和号”第一次成功扫描了太阳Hɑ波段光谱。目前，“羲和号”每扫描一次太阳全日面只需要46秒，效率很高。 此外，国家空间天气监测预警中心还专门研究了一套卫星轨道预报方式。将地磁暴对于卫星的影响因素综合考虑，使得卫星预报得以高效有序的进行。 有些人担心，地磁暴出现次数多了，会导致地球磁场产生变化。事实上，地球磁场一直都处在变化之中，平均每一百万年，地磁的方向就会倒转4-5次，每次倒转后持续时间从几千年到几万年不等。 |
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目前，关于地磁倒转的原因尚没有明确的科学研究证明。 对于人类而言，地磁身上还有着许多的秘密未曾挖掘出来，随着科学技术的不断突破发展，相信在不久的将来，我们一定能揭开地磁的那层面纱。 |
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起初，人们以为只是一次普通的地磁暴，直到下面签到的人开始发展自己拥有了异能！ |
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今年的都是小儿科，明年的可能才是重头戏。 等着明年看效果吧。刺激！！！！ 补充：好像很多人不知道内情，发个截图大家自己品吧： |
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再补充：我话没说清楚，搞得大家好像有点慌，再说清楚点： 就算是最严重情况，也无非通讯出问题，电力、网络出问题，倒也不会是世界末日。 如果电力、网络真出大问题，别把钱放股市倒是真的。 |
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从中国气象局了解到，3月24日、25日和26日三天，将可能出现地磁活动，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。 |
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在此影响之下，空间站可能因大气拖拽造成轨道高度下降，卫星导航设备的定位误差增大，航空飞行将面临通信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。 在此影响之下，空间站可能因大气拖拽造成轨道高度下降，卫星导航设备的定位误差增大，航空飞行将面临通信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。 |
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地磁暴是什么？ 据科普中国，日冕层温度极高的同时物质极其稀薄，此时物质以带电的等离子体形式存在。通常情况下，这些带电粒子被封闭的太阳磁场所束缚，难以成规模地逃离，但有两类情况下，它们会顺利喷薄而出： 一是日冕存在较稳定（持续数日）的特定结构，如冕洞这类温度较低、磁场线较为开放的结构，带电粒子流会在这里成功逃脱太阳磁场束缚，形成冕洞高速流； |
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而比其更为剧烈的，则是强烈太阳活动（包括但不限于耀斑爆发）引发的异常磁场扰动，导致磁力线出现局部开放，此时这些“磁场缺口”处更容易出现带电粒子流的快速喷薄而出，并形成日冕物质抛射（CME）事件——后者往往会引发更显著地磁暴。 当CME对应的高能粒子流进入地球磁场范围后，会使地磁场压缩变形，并将大量带电粒子注入磁层区域，引发磁层环电流急剧变化；而由于变化的电流会产生变化的磁场，这一部分带电粒子流会给地磁场额外附加一部分感应磁场，这额外附加的部分就被称作地磁扰动，其中较强者会称作地磁暴。 大地磁暴引发极光，会影响身体健康？ |
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据新京报报道，磁暴是太阳活动造成的一种现象，其中太阳发射的高能粒子与地球的磁场相互作用，可能会影响无线电波的传播，从而干扰地面通信和卫星信号，影响导航卫星系统的精确度，以及手机和卫星电视的信号质量，但其对普通人的身体健康几乎没有影响。 有理论认为，强烈的地磁活动可能会影响动物的迁徙和导航能力。更多的影响可能是对在国际空间站等环境中工作的宇航员，磁暴期间辐射增加，宇航员通常需要采取额外的防护措施。飞行在高纬度地区的飞机可能会因为磁暴而受到更高水平的辐射，航空公司有时会改变航线以减少乘客和机组人员的辐射暴露。 |
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灵气复苏，可以修仙了家人们 |
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地磁活动是地球磁场的变化和扰动。地球磁场保护着地球表面免受太阳风和宇宙射线的直接影响。然而，地磁活动可能会导致以下一些影响： 1. 地磁暴：地磁活动可能引发地磁暴，这是地球磁场的急剧变化。地磁暴可能会干扰电力系统、卫星通信和导航系统等。 2. 极光：地磁活动可能导致极光的出现。极光通常在地球的高纬度地区可见，呈现出绚丽多彩的光带，是一种美丽的自然现象。 3. 对卫星和通信系统的影响：地磁活动可能干扰卫星通信、导航和定位系统，导致信号中断或误差。 4. 对电网的影响：地磁暴可能对电网产生干扰，导致电力供应不稳定甚至停电。 5. 对飞行器的影响：地磁活动可能对飞行器的导航和通信系统产生干扰，对航空和航天活动造成一定影响。 地磁活动的具体影响会因地理位置、地磁暴的强度和持续时间等因素而有所不同。地磁活动的预警可以帮助相关部门和行业采取适当的措施来减轻潜在的影响，例如加强电力系统的稳定性、调整卫星通信和导航系统等。 对于一般公众来说，地磁活动通常不会对日常生活产生直接的显著影响。然而，对于某些依赖于精密电子设备和卫星通信的行业和活动，可能需要关注地磁活动的预警并采取相应的应对措施。如果你对具体的地磁活动及其影响有更多疑问，建议参考专业的气象机构或相关科学研究的信息。 |
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好消息：英国明晚全境可见极光。 坏消息：我这儿明天开始一整周阴雨。 |
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什么乱纪元要来了？ 为了活下去 看来只有多导几发以达到脱水目的 |
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地磁暴：制造美丽也带来危险 发布时间：2023年12月07日来源：光明日报 光明图片/视觉中国 光明图片/视觉中国 光明图片/视觉中国 日前，“北京极光”震撼众人—不少人在北京怀柔、门头沟等地拍摄到极光。网友惊叹，原来，不用到漠河北极村，在北京也能看到极光。这得感谢一个特殊现象—地磁暴。据中国气象局国家空间天气监测预警中心监测，12月1日夜间，受太阳日冕物质抛射影响，地球发生了一场高强度的地磁暴。但是，地磁暴带来的不仅是美丽，还有可能是危险。 地球磁场是保护屏障，但也有“副作用” 这次地磁暴，早有预警。 11月30日中午，国家空间天气监测预警中心在其官方微信公众号发布预警——11月30日、12月1日和2日三天，可能出现地磁暴活动。 他们分析风云三号E星、羲和号等卫星过去几天的监测资料后发现，太阳分别在11月27日5时、21时、22时，以及11月28日20时左右，先后四次爆发日冕物质抛射。前三次相对较弱，但发生时间比较紧凑，一个接一个地连续爆发。而第四次过程强度最大，喷发物质最多，并且形成了近似正对地球的球形喷发面。 “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，以每秒数百千米的高速抛离太阳表面，形成类似爆炸的冲击波，传递到太阳系的各处。巨大质量与速度汇聚成的动能，再加上本身就携带着太阳强大的磁场能，太阳物质一旦命中地球，就会引发地球磁场方向与大小的变化，变化足够大时就会发生地磁暴。”国家空间天气监测预警中心工程师韩大洋解释。 国家空间天气监测预警中心监测，这次太阳日冕物质抛射给地球带来3小时全球磁场指数（Kp）为7的大地磁暴、3小时Kp为6的中等地磁暴，以及12小时的小地磁暴。“全球磁场指数”是衡量地球磁场活动的指标，取值范围0~9，数字越大，说明地球磁场活动越强烈。 地球磁场本是保护地球的屏障，抵挡来自宇宙的各种“冲击”。但当高速的太阳风吹袭地球，或太阳爆发导致的日冕物质抛射影响到地球时，就会引起地球磁场在短时间内发生剧烈变化。如果地磁场的变化幅度超过一定数值，地磁暴就难以避免了。 “地球磁场的存在为地球生物提供了必要的生存条件，但地磁暴却是我们不得不面对的‘副作用’。”韩大洋说，地磁暴可能会影响卫星运行、导航系统和供电系统等。 这种“副作用”还会继续。太阳活动存在周期性，大约11年一个周期。从2019年12月开始，我们进入有记录以来的第25个太阳活动周期。在这个周期中，太阳活动明显增强，规模较大的日冕物质抛射、X级太阳耀斑等强爆发事件时有发生。 地磁暴越强极光范围越大，北京还有机会看到极光 尽管是“副作用”，但地磁暴会带来“美丽的邂逅”。 在发出地磁暴预警时，国家空间天气监测预警中心特别提醒极光爱好者，未来几天要时刻注意空间天气信息。果不其然，这次地磁暴期间，黑龙江、内蒙古、新疆、河北等地均出现极光，甚至北京都有清晰的极光观测记录。 为什么地磁暴会带来极光现象？ “地磁暴期间，高能粒子从太空落下，撞击空气并使其发光，从而形成极光。”韩大洋解释，空气中的分子和原子在与太阳物质的高速撞击过程中，会发生微观的能量交换。以氧原子为例，它们会从撞击中接收一份能量，但是由于原子核外电子的特性，电子与原子核之间只能容纳一定额度的能量，超过的部分都会再被释放出来，而释放的形式就是发光。 极光常见于地球南北极等高纬度地区，为什么北京、新疆等地也能看到？ “极光的发生范围与地磁暴强度存在对应关系。对于北半球而言，地磁暴越强，极光发生的范围就会越往南扩，如果足够强的话，就可能在我国夜空出现极光。”韩大洋解释。 中国科学院国家空间科学中心研究员刘勇在接受媒体采访时表示，历史上有比这次强度大得多的地磁暴发生，“甚至在湖北都可以看到极光”。 今年4月24日、5月8日、5月12日，我国境内连续三次出现极光，打破以往间隔数年才能有一次极光目击的纪录。其中，4月24日发生Kp指数为8的特大地磁暴，在新疆多地都能看到极光。而在此之前，我国境内清晰拍到极光，还要追溯到2015年。 韩大洋表示，我国出现极光是相当罕见的，主要原因在于：一是极光通常出现的区域位于地球南北极区附近的极光卵，其对应地磁纬度范围在南北纬65度到75度之间，而我国纬度最高的地方漠河为北纬53度左右。二是地球磁轴和自转轴之间存在11.5度的夹角，所以地理纬度并不等于地磁纬度，且地球磁轴还向着北美洲偏移，也就是说，我国的地理纬度减去10度左右才是真实的地磁纬度。由此可见，我国的地磁纬度要比地理纬度低不少。三是出现在我国的极光往往不强，雾霾、人类照明都会遮挡原本微弱的极光。 “光有足够强的太阳爆发来引发地磁暴仍然不够，还需要相当好的气象条件。”韩大洋强调，在太阳、地球磁场、地球高层大气以及对流层天气的合力撮合下，才可以促成一场令人叹为观止的极光“盛宴”。他说，目前正是太阳第25个活动周“冲业绩”的时候，伴随爆发活动的增多，极光出现在我国的机会也在逐渐变大，“北京一定还有机会看到极光，而且就在当前太阳活动周期内”。 极光颜色不一样，我国更难看到绿色极光 这次地磁暴期间，北京和黑龙江出现的极光有着不一样的色彩。北京是红色为主，黑龙江则是红绿相互辉映。 为什么极光会有不同的颜色？科学家认为，极光的颜色主要与受到激发的气体分子以及海拔高度有关。 韩大洋指出，绿色极光大多出现于100至150千米的较低海拔处，这里粒子碰撞频繁，受激发的分子氮通过碰撞将能量传递给原子氧，此时微观粒子的跃迁会发射波长为557.7纳米的光，呈现出绿色。跃迁较为平缓时，受到激发的氮气发射出的光波长仅为428纳米，会呈现出蓝色。而红色极光一般是由高空的原子氧产生，其波长为630纳米，人眼对这个波长并不敏感，只有在太阳活动引发强烈地磁暴、红光足够亮时，才能看到。 “绿色的极光对于我国来说更难看到，因为需要足够强的太阳风暴才能轰击到100千米左右的大气，产生绿色极光。”他说。 从这个角度来看，黑龙江地区的人们是幸运的。这次地磁暴给黑龙江地区同时带来了红色和绿色极光，绚丽多彩。这个盛景，他们在一个月前刚刚遇到过——11月5日晚间发生地磁暴，黑龙江漠河夜空同时出现了红、绿极光。“回顾过往极光图片与视频资料，在我国范围内观测到的基本都是红色极光，而对于出现高度更低、更难发生的绿色极光，这还是第一次被人们观测并拍摄到。”韩大洋说。 红色和绿色极光不仅可能同时出现，而且还可能互相叠加。 今年10月，加拿大上空出现的橙色极光引起众多关注，也让科学家很苦恼，极光不应该是橙色的，因为空气中没有分子能够产生明亮的橙色。挪威卑尔根大学的极光物理学家谢尔玛·奥克萨维克研究后给出解释，红色极光是由低能电子与高海拔（200~400千米）的氧原子碰撞形成的；绿色极光是由能量更高的电子深入低空（100~150千米）与氧原子碰撞形成的；在这两个过程之间，可能会出现混合现象，即绿色和红色极光重叠，看上去是橙色，“实际上同时是红色和绿色的”。 威胁航天器安全、影响导航定位，但对人体健康没影响 当然，地磁暴带来的不仅仅是绚丽多彩的极光，还可能是不可估量的危害。 2022年2月，受地磁暴影响，多颗美国星链卫星未能按照计划进入预定轨道。当时发生了两次地磁暴，刚发射升空的星链卫星还没来得及“舒展筋骨”，就被各种微粒“撞晕”了。 韩大洋指出，除了极光，地磁暴带来的影响有很多。其中之一是驱使地球高层大气微粒运动加剧，最终造成大气整体上受热膨胀，并向着更高的空间扩散，从而对飞行在太空的航天器造成更大的飞行阻力，形成飞行速度减慢——高度降低——阻力更大——进一步减速——高度更快降低的恶性循环，威胁航天器在轨安全。 清华大学天文系副教授蔡峥解释，地磁暴可能会影响无线电波的传播，从而干扰地面通信和卫星信号，这可能影响导航卫星系统的精确度，以及手机和卫星电视的信号质量。同时，强烈的地磁暴可能会对电力传输系统产生影响，增加输电线路的电流负荷，有时甚至可能导致变压器或其他电网设施损坏，引起电力中断。 1989年3月发生的超级地磁暴，导致加拿大魁北克电网系统完全瘫痪，大部分地区9个小时才恢复供电。这次事件还使澳大利亚输油管道受损，大西洋和太平洋海底电缆出现高压脉冲；美国GOES-7卫星损失了一半太阳能电池，致使其寿命缩短一半；日本通信卫星CS-3B异常，卫星上的备用命令电路损坏。 我国的在轨卫星也会受到地磁暴的影响。韩大洋介绍，这次地磁暴造成我国风云三号G星的轨道单日降低约300米，达到日常情况下轨道衰减数值的近四倍。但在准确的预报服务下，卫星运控部门已提前做好准备，因此此次大地磁暴对风云卫星的运行影响不大。 很多人担心，地磁暴是否会影响人类健康和安全。对此，刘勇表示，地磁暴通常对人体健康没有影响。“地磁暴对身体和航空出行不会有什么影响，虽然会对电子通信产品有一定的干扰，但影响都是非常小的，也有应对措施。但在国际空间站工作的宇航员们可能会受到地磁暴更多的影响。”他说。 不过，强烈的地磁活动可能会影响动物的迁徙和导航能力。“对于借助太阳和地磁导航的信鸽而言，地磁暴带来的影响是巨大的。”韩大洋说，最近的这次大地磁暴，给信鸽归巢制造了不小的麻烦，甚至有的赛鸽俱乐部当天的归巢率只有百分之十几。 地磁暴不可避免，但我们已经能够提前预报预警。据了解，目前我国已形成规范化、定量化的空间天气监测预报预警业务，空间天气预报准确率处于国际先进水平。今年，空间天气预警还加入了国家突发事件预警发布体系，并在3月1日通过国家突发事件预警信息发布平台首次发布太阳耀斑的信息提示。“我们将持续监测相关太阳活动，及时为大家提供预报和预警服务。”韩大洋说。 （原标题：地磁暴：制造美丽也带来危险） （来源：《光明日报》2023年12月07日16版?作者：陈海波 责任编辑：刘淑乔） 以上大部分內容是我從百度搜索到的內容。 |
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利好中科磁业，20％见 |
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那这几天，太阳作为信号放大器的作用是增强还是减弱？ |
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