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          地磁暴的危害及影響

          2016/9/22 14:26:07

          地磁暴期間,高能粒子沉降和焦耳加熱等過(guò)程使低層大氣受熱膨脹,引起高層大氣密度增加;高層大氣密地磁暴的連鎖反應(yīng)
          地磁暴的連鎖反應(yīng)
          度、成分和風(fēng)場(chǎng)的變化,會(huì)引起電離層暴;磁層劇烈擾動(dòng)時(shí),磁尾中的熱等離子體被加速向地球方向運(yùn)動(dòng),形成熱等離子體注入;帶電粒子沿磁力線沉降,轟擊高層大氣,形成絢爛多彩的極光;磁層擾動(dòng)期間,磁層中的電子可能被加速至很高的能量,引起全球范圍的高能電子增強(qiáng)現(xiàn)象--高能電子暴。
          對(duì)衛(wèi)星的影響

          直接影響:當(dāng)?shù)卮艌?chǎng)擾動(dòng)時(shí),磁場(chǎng)方向和大小的改變會(huì)影響它們之間的力矩,致使衛(wèi)星的姿態(tài)發(fā)生變化。衛(wèi)星的姿態(tài)發(fā)生變化后,通信衛(wèi)星將無(wú)法正常通信,甚至有時(shí)可能會(huì)中斷通信;氣象衛(wèi)星、軍事衛(wèi)星也無(wú)法監(jiān)測(cè)地球。

          間接影響:當(dāng)強(qiáng)磁暴發(fā)生時(shí),磁層頂部由于受到高速太陽(yáng)風(fēng)的劇烈擠壓而被壓縮到地球同步軌道之內(nèi),發(fā)生同步軌道磁層頂穿越事件。此時(shí)不僅會(huì)因所處的磁場(chǎng)環(huán)境發(fā)生變化而影響姿態(tài),還會(huì)因?yàn)槭チ舜艌?chǎng)的保護(hù)而直接受到太陽(yáng)風(fēng)的沖擊。

          對(duì)電網(wǎng)的影響

          強(qiáng)磁暴時(shí),地磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生劇烈擾動(dòng)變化,變化的地磁場(chǎng)會(huì)在土壤電阻率高的地區(qū)產(chǎn)生每公里幾伏特到十幾伏特,持續(xù)時(shí)間從幾分鐘到幾小時(shí)的地面電勢(shì)(Earth Surface Potential,ESP)。而在高壓、超高壓輸電系統(tǒng)中,由于電網(wǎng)變壓器中性點(diǎn)直接接地,所以ESP會(huì)在東西走向、長(zhǎng)距離輸電線路與大地構(gòu)成的回路中產(chǎn)生地磁感應(yīng)電流(Geomagnetically Induced Currents, GIC)。容易引起大型變壓器半波飽和而縮短其使用壽命,極端情況下會(huì)使其燒毀而造成永久損壞

          同時(shí),由于磁暴的發(fā)生是全球同步,因此GIC會(huì)使整個(gè)電網(wǎng)范圍內(nèi)數(shù)百臺(tái)變壓器同時(shí)發(fā)生半波飽和,造成一些保護(hù)裝置產(chǎn)生跳閘等誤動(dòng)作,致使供電系統(tǒng)電壓嚴(yán)重下降導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰,從而引發(fā)大面積停電事故。

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