造成地磁暴的原因有哪些？地磁暴會(huì)出現(xiàn)哪些情況？

造成地磁暴的原因有哪些?

地磁暴發(fā)生時(shí)，這種全球性的劇烈擾動(dòng)會(huì)在整個(gè)磁層持續(xù)十幾個(gè)小時(shí)到幾十個(gè)小時(shí)的時(shí)間，所有地磁要素都發(fā)生劇烈變化。通?？煞譃槿齻€(gè)階段：初相、主相和恢復(fù)相。

太陽(yáng)活動(dòng)期間，大量的帶電粒子進(jìn)入地球空間，并被地磁場(chǎng)捕獲。由于粒子增多，環(huán)電流也增強(qiáng)。環(huán)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)疊加，使得地磁場(chǎng)的水平分量發(fā)生很大變化。這時(shí)就發(fā)生了磁暴。這種情況也就是產(chǎn)生磁暴的直接原因。

地球磁暴是由太陽(yáng)風(fēng)暴誘發(fā)的，屆時(shí)地球上幾乎所有的電子系統(tǒng)都會(huì)受到影響。如果“超級(jí)太陽(yáng)風(fēng)暴”抵達(dá)地球，額外電流將穿過(guò)地球上的電網(wǎng)，成千上萬(wàn)個(gè)變壓器上的銅線都將快速加熱至熔化，多數(shù)電網(wǎng)陷入癱瘓。停電會(huì)導(dǎo)致短波通訊設(shè)備停止工作，會(huì)間接的影響短波通訊。

太陽(yáng)風(fēng)暴噴發(fā)的各種物質(zhì)會(huì)直接影響短波通訊?？茖W(xué)家們形象地將太陽(yáng)風(fēng)暴喻為“打噴嚏”，太陽(yáng)會(huì)向地球噴發(fā)數(shù)十億噸的物質(zhì)。太陽(yáng)風(fēng)暴期間所射出的X射線會(huì)比平時(shí)增加1000倍，從而大大增加地球大氣中電離層的電子密度，使短波無(wú)線電通訊受到嚴(yán)重干擾，甚至?xí)?dǎo)致無(wú)線電通訊中斷。

地磁暴會(huì)出現(xiàn)哪些情況?

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。

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。

地磁暴發(fā)生時(shí)，這種全球性的劇烈擾動(dòng)會(huì)在整個(gè)磁層持續(xù)十幾個(gè)小時(shí)到幾十個(gè)小時(shí)的時(shí)間，所有地磁要素都發(fā)生劇烈變化。其中地磁水平分量H變化最大，其擾動(dòng)幅度通常在幾十納特斯拉到幾百納特斯拉之間，最能代表磁暴過(guò)程特點(diǎn)，所以，磁暴的大部分形態(tài)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)特征是依據(jù)中低緯度H分量的變化得到的。

典型磁暴的發(fā)展過(guò)程也是按照H分量的變化來(lái)劃分的，通?？煞譃槿齻€(gè)階段：初相、主相和恢復(fù)相。

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