Влияние магнитных бурь на технику кратко
Обновлено: 05.07.2024
Как магнитные бури влияют на организм человека и технику?
Кто не слышал про магнитные бури, солнечные вспышки и колебания магнитного поля Земли? Но что это такое? Как это явление влияет на организм человека? И что же делать с электроприборами во время магнитных бурь?
Мы решили тщательнее рассмотреть этот вопрос и развеять несколько самых популярных мифов о магнитных бурях.
Магнитные бури влияют на здоровье человека
Это один из самых дискуссионных и спорных вопросов на стыке медицины и физики. Последние 10 лет, все больше ученых склонны считать, что магнитные колебания Земли способны воздействовать на физическое и психологическое здоровье человека.
Ученые Вашингтонской медицинской школы в течении трехлетних наблюдений за 2 000 добровольцев пришли к выводу, что увеличение геомагнитной активности приводит к более продолжительной и быстрой реакции пациента на стресс и раздражители. При чем восприимчивость геомагнитных колебаний увеличивается с возрастом.
В свою очередь, исследователи из Токио в 2015 году опубликовали результаты эксперимента согласно которому, более 80 процентов из 10 000 пациентов во время резкого изменения магнитного поля Земли жаловались на головную боль, повышенную раздражительность и усталость.
В свою очередь, врачи из Томской психической лечебницы установили, что больные с психическими отклонениями остро реагируют на солнечную и геомагнитную активность. Во время магнитных бурь их общее состояние заметно ухудшается.
Также благодаря российским медикам удалось получить доказательства изменений электрической активности мозга во время магнитных аномалий.
В свою очередь сохранилось немало скептиков в отношении теории магнитных бурь и их влияния на здоровье человека. Исследователи из Гарварда также провели собственный эксперимент: в течение года они просили 1 500 добровольцев фиксировать общее состояние, болевые симптомы, давление и пульс несколько раз в течение дня. Сравнив эти данные и прогнозы магнитных бурь, ученые смогли установить связь между ухудшением самочувствия человека и магнитными колебаниями лишь у 30 процентов опрошенных.
Однако, с каждым годом появляется все больше исследований подтверждающих, что во время магнитных бурь организм человека сталкивается с головной болью, тахикардией, беспричинным беспокойством и агрессией, повышением давления и проблемами со сном.
Влияние магнитных бурь на технику
Деятельность современных электро и радио приборов неразрывно связано с электрическим током в околоземном космическом пространстве, ионосферой и магнитосферой. Во время магнитных бурь происходит нагревание и расширение ионосферы, что негативно влияет на радиосвязь и работу спутников. Также неоднократно были зафиксированы случаи перенапряжения и проблем электроэнергией во время мощных всплесков на солнце.
Однако, не стоит беспокоиться. Магнитные бури, как и земные ураганы или землетрясения имеют свое оценку в зависимости от мощности. Если сила магнитных бурь выше 6 баллов лучше ограничить пользование электро и радиоприборами. При так называемых малых магнитных бурях, воздействие на землю будет минимальным.
Влияние магнитных бурь на фондовые рынки
Это самый популярный миф связанный с магнитными бурями, который уже неоднократно опровергался экономистами, финансистами и банковскими работниками со всего мира. В первые доказать отсутствие связи между изменениями магнитного поля Земли и финансовыми операциями смог Генри Трибс в 1983 году, когда сравнил показатели финансовых рынков Европы и данные о космической погоды после Второй мировой войны. Как оказалось пятна на солнце никак не повлияли на активность покупок или продаж.
Влияние магнитных бурь на землетрясения
В течение многих лет, ученые полагали, что солнечная активность, в частности, солнечные вспышки влияют на количество землетрясений. Но исследования проведенные Геологической службой США в 2012 году не нашли никаких доказательств этой теории.
"Мы сравнивали солнечную активность в период самых разрушительный и мощных землетрясений и не нашли никакой связи между увеличением солнечной активности и количеством землетрясений на Земле. Если во время землетрясения 1960 года в Чили была повышенная геомагнитная активность, то во время тряски на Аляске в 1964 года - ситуация была обратная. И это только один пример".
Таким образом становится понятно, что влияние магнитных бурь на Землю преувеличивается многими учеными. Но отрицать, что солнечная активность способно воздействовать на организм человека и электрические и радио приборы невозможно.
Магнитная буря является последствием чрезмерной активности Солнца и появления солнечных ветров. Геоудар может длиться от нескольких часов до нескольких дней. Его сила также может быть совершенно разной. Большинство магнитных бурь почти незаметны для большинства людей. Но некоторые способны не только ухудшить самочувствие человека, но и даже привести к губительным последствиям.
Магнитные бури способны повлиять на работу спутников, создать перепады напряжения в трансформаторах, привести к ложным срабатываниям предохранителей, создать ток в трубопроводе, а также полностью отключить энергосеть.
Одним из частых последствий магнитных бурь в отношении техники является нарушение работы GPS, а также образование электрического тока в предметах, состоящих из металла.
Самые мощные магнитные бури за всю современную историю:
Магнитная буря 1859 года считается самой мощной за все время, что люди наблюдают за ними. На территории Соединенных Штатов Америки сгорели телеграфные линии, а ночь стала яркой из-за появившегося полярного сияния.
Также сравнительно недавно, в 1989 году, в Канаде провинция Квебек лишилась электричества на целые 12 часов. На это магнитной буре понадобилось всего 2 минуты. Последствия этой магнитной бури стали видны за много километров — во Флориде в виде северного сияния. Более того, вся Северная Америка ощутила сбои в работе как энергосетей, так и техники в целом.
Иными словами, если сегодня произойдет нечто подобное, но в больших масштабах, то, без сомнений, жители Земли лишатся многих благ, включая интернет, на котором держится очень многое, включая экономику мира. Банкоматы и банковские карты могут выйти из строя, электромобили и роботы потеряют работоспособность, оставив производство в сложной ситуации. Даже несколько часов полного отключения части нашей планеты может сыграть огромную роль.
Однако в ближайшие годы таких мощных магнитных бурь быть не должно. По крайней мере, 500 лет. Как бы то ни было, даже не столь мощные геоудары могут навредить самочувствию жителей всего мира. Это крайне негативное явление, за которым стоит следить. В противном случае магнитная буря может испортить ваши планы, ваше настроение и ваше здоровье.
Магнитные бури А. Д. Шевнин. Магнитные бури / Большая российская энциклопедия — это сильные возмущения магнитного поля Земли, которые резко нарушают его обычный ход и длятся от нескольких часов до нескольких суток. Когда они происходят, то наблюдаются одновременно по всей планете.
Магнитные или, точнее, геомагнитные бури составляют часть космической погоды Земли. Они вызывают полярные сияния, могут Geomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center негативно влиять на орбитальную и земную технику, а также на состояние некоторых людей.
Почему происходят магнитные бури
Солнечный ветер — поток заряженных частиц, исходящий от Солнца, — постоянно воздействует Geomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center на внешнюю, самую высокую часть магнитного поля Земли (магнитосферу). Из‑за этого она всё время находится в таком искривлённом состоянии:
Однако поток солнечного ветра далеко не всегда стабилен и может колебаться. Его возмущения вызывают корональные дыры и выбросы массы (последние нередко путают со вспышками на Солнце).
Спровоцированные выбросами бури наиболее сильны. Во время этих явлений ближайшая к нам звезда выпускает миллиарды тонн плазмы. Это похоже The Day the Sun Brought Darkness / NASA на одновременный взрыв тысячи ядерных бомб. Если поток был направлен в сторону Земли, частицы могут достигать её. Обычно на это уходит Geomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center два‑три дня, но при мощных выбросах плазма способна проделать расстояние в 150 миллионов километров за 18 часов.
Симуляция взаимодействия магнитного поля Земли и солнечного ветра во время бури. Изображение: Dr. Nikolai Tsyganenko, USRA/NASA/GSFC / Wikimedia Commons
Когда поток достигает нашей планеты, он вызывает А. Д. Шевнин. Магнитные бури / Большая российская энциклопедия ударную волну, которая сжимает магнитосферу Земли. Столкновение протонов солнечного ветра с атомами водорода нашей атмосферы образует электрический ток. Постепенно с затуханием бури магнитосфера возвращается к нормальному состоянию, а ток распадается.
У корональных дыр несколько иной принцип воздействия. В этих областях солнечной поверхности магнитное поле слабее, чем в остальной части звезды. Поэтому из них выходит поток солнечного ветра, который движется быстрее обычного: 500–800 километров в секунду вместо 1. K. Fox. Coronal Holes and Fast Solar Wind / NASA
2. Solar Wind / NOAA Space Weather Prediction Center 300–500. Такой поток может вызывать несильные магнитные бури. Однако они иногда длятся Geomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center гораздо дольше и образовывают больше энергии.
Корональная дыра на Солнце. Фото: NASA/SDO / Wikimedia Commons
Магнитные поля Солнца. Буквой B обозначена корональная дыра. Изображение: Sebman81 / Wikimedia Commons
Можно ли измерить силу магнитной бури
Интенсивность магнитных бурь измеряется Geomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center с помощью специальных индексов. Учёные пользуются в основном Dst: он рассчитывается на основе показателей магнитометров с нескольких станций, расположенных на магнитном экваторе Земли. Данные обновляются каждый час. В спокойной обстановке Dst колеблется от −20 до 20 нанотесла. Бурей считается ситуация, когда он опускается ниже −50 нанотесла.
Для обычных людей более понятен индекс G, который оценивает NOAA Space Weather Scales / NOAA Space Weather Prediction Center магнитные бури с точки зрения их опасности. Выделяется пять уровней.
- G1 — незначительные магнитные бури. Происходят около 1 700 раз за солнечный цикл. Могут провоцировать слабые колебания электросети, немного влиять на работу спутников, вызывают полярные сияния.
- G2 — умеренные. Примерно 660 раз за цикл. Иногда приводят к перепадам напряжения и повреждению трансформаторов в северных широтах, вносят коррективы в движение космических аппаратов. Из‑за таких бурь полярные сияния возникают дальше от полюсов.
- G3 — сильные. Около 200 за цикл. Из‑за таких возмущений может потребоваться корректировка напряжения в энергосистемах. Также иногда происходят ложные срабатывания предохранителей, возникают перебои в спутниковой навигации и радиосвязи. Полярные сияния видны ещё ближе к экватору.
- G4 — тяжёлые. Порядка 100 за цикл. Распространены проблемы с контролем напряжения и ошибочные срабатывания защитных устройств. Такие бури могут создавать электрические токи в трубопроводах, ухудшать радиосвязь и спутниковую навигацию. Иногда наблюдаются полярные сияния на уровне Краснодарского края.
- G5 — экстремально сильные. Около 4 за цикл. Способны привести к масштабным проблемам с энергосетью (некоторые системы полностью отказывают или отключаются), серьёзным неполадкам в работе спутников. Могут образовать сильные токи в трубопроводах, на несколько дней лишить радиосвязи. Полярные сияния возможны в субтропических областях, например в Каире.
Как магнитные бури влияют на технику
Мощные магнитные бури мешают Geomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center распространению сигналов в ионосфере. Именно поэтому происходят упомянутые выше ошибки и остановки в работе GPS, высокочастотной радиосвязи и некоторых военных системах раннего обнаружения.
Но к самым ощутимым проблемам приводит способность Geomagnetic Storms / NOAA Space Weather Prediction Center магнитных бурь образовывать электрические токи во всех металлических предметах. И чем последние больше, например линия электропередач или трубопровод, тем токи существеннее. Проходя через устройства, они могут разрушать их: техника сгорает от чрезмерного напряжения. Больше всего от этого страдают трансформаторы.
К чему уже приводили сильные бури
Самая масштабная по своим последствиям буря современности (−589 нанотесла) произошла 13 марта 1989 года. Тогда вся канадская провинция Квебек осталась The Day the Sun Brought Darkness / NASA без электричества на 12 часов. При этом инфраструктура вышла из строя менее чем за 2 минуты.
Магнитное возмущение было настолько сильным, что северное сияние можно было увидеть даже на Кубе и во Флориде. По всей территории США и Канады наблюдались сбои и потери мощности в энергосети, хотя кроме Квебека никто больше не пострадал.
А в 1972 году мощная магнитная буря спровоцировала D. J. Knipp, B. J. Fraser, M. A. Shea et al. On the Little‑Known Consequences of the 4 August 1972 Ultra‑Fast Coronal Mass Ejecta: Facts, Commentary, and Call to Action / Space Weather массовые отключения электричества и связи в США. Во Вьетнаме из‑за неё же сработало несколько десятков морских мин с магнитными взрывателями, расставленных американскими военными.
Другая сильная буря случилась в ноябре 2003‑го. Тогда американская система поправок к данным GPS (WAAS) отключилась Severe Space Weather Events. Understanding Societal and Economic Impacts: A Workshop Report / The National Academies of Sciences, Engineering, Medicine на 30 часов, работа многих спутников была прервана, а японский ADEOS‑2 и вовсе получил серьёзные повреждения.
Уже упомянутая самая мощная буря за всю историю наблюдений (–1 760 нанотесла) произошла A Super Solar Flare / NASA Science же в 1859 году. Она сожгла несколько телеграфных линий в США, полярные сияния наблюдались в тропических широтах, а из‑за яркого неба ночью было светло как днём. Это событие назвали Кэррингтонским в честь астронома Ричарда‑Кристофера Кэррингтона, который всё зафиксировал.
К чему мощная магнитная буря может привести сегодня
Вероятность, что мы попадём под выброс, похожий по мощи на событие Кэррингтона, в ближайшее время довольно низка P. Riley. On the probability of occurrence of extreme space weather events / Space Weather . Тем не менее, учёные не исключают такой возможности. И у них нет единого мнения о том, насколько серьёзными будут последствия.
Есть, например, подсчёты, согласно которым в одних только США буря, подобная Кэррингтонской, способна Severe Space Weather Events. Understanding Societal and Economic Impacts: A Workshop Report / The National Academies of Sciences, Engineering, Medicine привести к ущербу в один‑два триллиона долларов. И это только в первый год. А ремонт повреждённых систем может занять несколько лет. Отсутствие электроэнергии же поставит B. Lassen. Is livestock production prepared for an electrically paralysed world? / Journal of the Science of Food and Agriculture под угрозу продовольственную систему.
Успокаивает лишь то, что такие события, по мнению физиков РАН, происходят Y. I. Yermolaev, I. G. Lodkina, N. S. Nikolaeva et al. Occurrence rate of extreme magnetic storms / Journal of Geophysical Research: Space Physics не чаще, чем примерно раз в 500 лет. Ведь далеко не всегда Солнце выстреливает потоки плазмы в направлении Земли. Так, мощный выброс Near Miss: The Solar Superstorm of July 2012 / NASA Science в июле 2012 года просто запустил частицы в космос и не вызвал значительных магнитных бурь на Земле.
К тому же не все сильные возмущения приводят к катастрофическим последствиям. Например, в июле 2000‑го произошёл Extreme Events and Natural Hazards: The Complexity Perspective шторм мощностью –300 нанотесла, но он никак не повлиял на энергосистему.
Правда, новая буря может быть даже сильнее Кэррингтонской. Так, данные радиоуглеродного анализа древних японских кедров показали, что в 774 году возмущение магнитного поля было Ю. Н. Ефремов. Угрозы из космоса / В защиту науки № 12 в 20 раз мощнее, чем в 1859‑м.
Как магнитные бури влияют на людей
Считается, что магнитные бури виноваты в перепадах настроения, агрессивности, депрессии, проблемах со здоровьем. На них списывают высокий риск катастроф и даже некоторые исторические события.
На данный момент есть несколько исследований, которые подтвердили воздействие магнитных возмущений на сердечно‑сосудистую систему. Так, во время бури у людей может повышаться артериальное давление S. Ghione , L. Mezzasalma, C. Del Seppia et al. Do geomagnetic disturbances of solar origin affect arterial blood pressure? / Journal of Human Hypertension и частота A. Alabdulgader, R. McCraty, M. Atkinson et al. Long‑Term Study of Heart Rate Variability Responses to Changes in the Solar and Geomagnetic Environment / Scientific Reports сердечных сокращений. Анализ больничных отчётов Новой Зеландии, Австралии, Великобритании, Франции и Швеции за 23 года также показал V. L. Feigin, P. G. Parmar, S. Barker‑Collo et al. Geomagnetic Storms Can Trigger Stroke / Stroke , что при корональных выбросах увеличивается риск инсульта на 19%. А авторы исследования, проведённого в 263 городах США, считают C. L. Zilli Vieira, D. Alvares, A. Blomberg et al. Geomagnetic disturbances driven by solar activity enhance total and cardiovascular mortality risk in 263 U.S. cities / Environmental Health , что усиление геомагнитной активности повышает смертность от сердечно‑сосудистых заболеваний и инфарктов.
Поэтому людям с сердечно‑сосудистыми заболеваниями во время геомагнитных бурь следует Ю. Н. Ефремов. Угрозы из космоса / В защиту науки № 12 быть наготове: запастись прописанными лечащим врачом препаратами, держать при себе телефон или предупредить близких.
Как защититься от магнитных бурь
NASA совместно с Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA), Федеральным агентством США по ЧС и другими структурами разрабатывали National Space Weather Strategy and Action Plan Released / US Space Weather Prediction Center стратегию и план действий на случай ухудшения космической погоды. Предполагалось усилить защиту населения и объектов энергетики и от электромагнитных импульсов.
Например, на случай выхода из строя компонентов сети могут Recovery Transformer (RecX) / US Department of Homeland Security использоваться резервные мобильные трансформаторы. Благодаря им получится оперативно восстановить работу энергосети на время ремонта разрушенного стационарного устройства.
Критические объекты можно защитить от поломки и с помощью специальных аппаратов. Например, батареи конденсаторов, накапливающих излишнюю энергию, или клеток Фарадея, которые рассеивают её.
Клетка Фарадея в действии: женщина внутри защищена от электрического разряда. Фото: Antoine Taveneaux / Wikimedia Commons
Но лучше всего поможет своевременное отключение электросети и предупреждение метеозависимых людей. А для этого нужно уметь прогнозировать солнечную активность.
Можно ли предсказать магнитные бури
График солнечной активности (количества солнечных пятен) за всю историю наблюдений. Хорошо видны циклы — нарастания и спады. Изображение: SILSO, Royal Observatory of Belgium, Brussels
Да, можно. Например, в США этим занимается Solar Cycle 25 Is Here. NASA, NOAA Scientists Explain What That Means / NASA Центр прогнозирования космической погоды (SWPC). Он входит в состав NOAA. Для прогнозов сотрудники SWPC и NOAA используют данные со спутников Земли и результаты наблюдений за космическими телами. Учёные создают и совершенствуют прогностические модели, которые помогут им предсказывать погоду в космосе так же, как это делают метеорологи.
Магистр, но не джедай — историк по образованию. Пишу об истории, психологии и других областях знаний, а также о социальных явлениях. Изучаю статьи и исследования учёных, перевожу с научного на человеческий. Калёным железом выжигаю популярные заблуждения и псевдонауку.
Итак, буря произошла. Что и почему в результате этого может случиться на Земле?
Первым обычно принято называть возможные нарушения в работе телеграфных линий, линий электропередач (ЛЭП) и энергосетей. Но почему же возникают эти нарушения? И можно ли как- то защититься?
К не менее распространенным последствиям магнитных бурь относятся и нарушения радиосвязи. Еще одна техническая опасность магнитных бурь – это проблемы с навигацией космических аппаратов. Во время магнитных бурь может произойти потеря ориентации искусственных спутников Земли, навигация которых осуществляется по геомагнитному полю – ведь во время бури магнитное поле Земли испытывает сильные возмущения.
Когда действуют сильные магнитные бури, то происходят значительные изменения крупномасштабных, среднемасштабных и мелкомасштабных возмущений. Наиболее значительно возмущается ионосферная плазма в авроральной (65° – 90° широты) и экваториальной (0° – 20° широты) областях. На работу приёмников системы GPS, находящихся в средних широтах, влияние магнитных бурь ослабляется. Воздействие магнитной бури на распространение сигналов спутников по каждой трассе “спутник-антенна” сугубо индивидуально и зависит не только от географических координат приёмника, но и от местного времени наблюдений, месяца года, фазы солнечной активности, времени начала бури, характера возмущения магнитного поля Земли и предбуревой активности Солнца.
Магнитные бури оказывают различное влияние на работу GPS-приёмников разного типа. У приёмников, измеряющих радионавигационный параметр фазовым способом, во время действия магнитной бури не только снижается точность определения координат, но также происходят срывы сопровождения фазы сигнала, что приводит к прекращению нормального функционирования приёмника.
Во время сильной магнитной бури 29-31 октября 2003 года двухчастотные геодезические приёмники с фазовыми измерениями псевдорасстояний имели погрешности определения координат (1σ) до двух сотен метров и более. В эти дни на северо-востоке США максимальная погрешность достигала 200 – 220 м, на юго-западе США она доходила до 70 – 180 м. В Европе погрешность колебалась от 180 м до 300 м в зависимости от типа приёмника. В Восточной Сибири погрешность определения координат отмечалась на уровне 180 – 250 м
Воздействие магнитных бурь на технические объекты, иногда катастрофические, вызваны индукционным электрическим полем, возникающим при быстром изменении напряженности магнитного поля на Земле. Впервые ощутимые эффекты этого рода были отмечены во время сильной магнитной бури 1 сентября 1859 г. , которую заслуженно связывают с именем английского астронома Кэррингтона. Керрингтон изучал солнечные пятна. Он проектировал картинки пятен с телескопа на экран и зарисовывал . В один прекрасный указанный выше день в группе пятен он увидел два ярких белых пятнышка, которые уже через несколько минут начали затухать и потухли. Белые пятнышки видели и раньше, но как то не обращали на них внимание. А на этот раз через сутки после того, как Кэррингтон наблюдал хромосферную вспышку, разразилась магнитная буря, которая по оценкам специалистов была самой мощной за прошедшие с того времени полтора столетия. В те дни еще не так много на Земле было электрических приборов, но разрушения были заметными — мощные токи вывели из строя телеграфные линии, сгорел трансформатор на электростанции…
Роль суббурь (полярных бурь) . Хотя считается, что описанные выше техногенные катастрофы вызываются магнитными бурями, на самом деле они вызываются полярными бурями – магнитосферными суббурями. Не будем вдаваться в подробности, набравшись терпения любознательный читатель сможет разобраться в них в книге, выходящей в НИИЯФе МГУ . Скажем только, что мировые магнитные бури вызываются поджатием магнитосферы мощным потоком скоростного солнечного ветра и приводят к образованию кольцевого тока вокруг Земли и как следствие — понижением напряженности магнитного поля в приэкваториальных районах. Полярные бури или суббури, гораздо более многочисленные, являются следствием взрывного высвобождения накопленной в магнитосфере энергии в и также вызывают понижение напряженности магнитного поля преимущественно в приполюсных районах.
У сильной магнитной бури вызванное кольцевым током понижение напряженности магнитного поля на Земле составляет 250-400 нТл. При этом падение напряженности продолжается от нескольких часов до суток. В то же время во время средней по мощности суббури магнитные бухтообразные возмущения магнитудой в 300-600 нТл развиваются за время от одной до десяти минут. В результате наводимая суббурей э.д.с. на два порядка выше чем вызванное кольцевым током сильной магнитной бури. Известно, например, что в августе 1972 г. магнитная буря была слабой (50 нТл), а авроральная активность высокой , в результате разрушился сетевой трансформатор в Британской Колумбии (авроральная зона Канады).
Почему же именно глобальным магнитным бурям приписывается влияние на биосферу и техносферу? Дело в том, что во время магнитных бурь суббуревые магнитные бухты достигают магнитуды 1000-2000 нТл . Дополнительно значительные магнитные возмущения в авроральной и субавроральной области возникают и в момент прихода ударной волны солнечного ветра. Импульс SC вызывает на ночной стороне радиальный перенос к Земле и ускорение авроральных электронов с последующим сбросом в атмосферу, что также вызывает большие ионосферные токи.
Таким образом максимальное воздействие на техносферу должно наблюдаться на широтах суббуревой активности, в авроральной зоне, что, собственно, и происходит.
Измерения положения северного магнитного полюса Земли показывают, что полюс смещается от берегов Северной Канады в Ледовитый океан по направлению к Сибири. С 1973 по 1984 полюс сместился на 120 км, с 1984 по 1994 год— более 150 км. Скорость дрейфа нарастает с 10 км/год в 1970-х годах до 60 км/год в 2004 году.
Вокруг этого явления появилось немало смелых предположений о предстоящей переполюсовке магнитного поля Земли с катастрофическими последствиями для земных обитателей и прочих смелых выводов вплоть до предсказаний конца света. Что не удивительно при нынешнем разгуле невежества. Вместе с тем негоже уступать подиум гадалкам и прорицателям, одно очевидное последствие смещения магнитного полюса можно рассчитать и без их помощи.
При обозначавшейся тенденции смещения северного магнитного полюса в сторону Сибири,авроральная зона будет перемещаться в России к средним широтам, в США и Канаде — к северным. Это приведет к уменьшению числа и мощности техногенных последствий в западном полушарии и к увеличению — в восточном.
Для количественной оценки величины смещения авроральной зоны были проведены расчеты для двух новых положений северного магнитного полюса: первое при сдвиге магнитного полюса в точку полюса географического и второе – к северной оконечности Новой Земли. Для этих двух положений магнитного полюса находились новые географические координаты авроральной зоны. При этом считалось, что в первом приближении изменениями квадрупольных и более высоких составляющих магнитного поля Земли можно пренебречь. Результаты : авроральная зона смещается на широту Петербурга на первой ступени сдвига и на широту Москвы и Байкала при сдвиге магнитного полюса до Новой Земли. Несомненно, угроза техногенных катастроф резко увеличится. Увеличится и воздействие на биосферу, так как и уровень магнитных пульсаций наибольший же в авроральной зоне.
Чтобы оценить количественно их вероятность, оценим уровень магнитной активности в авроральной зоне в разные годы 11-летнего цикла солнечной активности. В качестве индикатора используем базу денных Кр-индекса, отражающего мощность магнитных
возмущений за 3-часовые интервалы по 9-ти бальной шкале. Были взяты три интервала по три года – годы минимума, максимума и на склоне спада 11-летнего цикла солнечной активности.
Видим, что в минимуме 11-летнего цикла солнечной активности половина дней спокойных, половина – с умеренной активностью, и только около 2% – с высокой активностью. В годы спада 11-летнего цикла активность растет, а в годы максимума почти половина дней имеет интервалы высокой магнитной активности, представляющие потенциальную опасность, и лишь 16% дней были спокойными. Реально техногенная опасность будет несколько ниже, поскольку в дневные часы амплитуда магнитных возмущений меньше, чем в ночные.
Нет оснований предполагать, что указанное распределение сильно изменится в результате смещения полюсов и авроральной зоны: уровень активности определяется внешними факторами – магнитным полем, скоростью и давлением солнечного ветра.Таким образом , смещение магнитного полюса в сторону Сибири принесет высокий уровень магнитной активности и, соответственно, техногенных последствий в средние широты России
Оценить более точно в какой степени, какие ожидаются последствия и как от них защититься — трудно без специального изучения проблемы. К сожалению, такой анализ в отечественной литературе отсутствует. Предсказать, будет ли на самом деле такое смещение полюса, трудно, но и исключить нельзя,поэтому желательно провести исследования, позволяющие оценить, и снизить эффект воздействия магнитных возмущений.
Чтобы прогнозировать эти нарушения, которые могут повлиять на системы GPS, воздушные перевозки, национальную безопасность и спасательные коммуникации, ученые предложили использовать 3D-моделирование.
В новом исследовании Геологической службы США (USGS) команда ученых использовала данные Земли для расчета напряжений вдоль линий электропередач в среднеатлантическом регионе США. Они обнаружили, что многие из этих измерений существенно отличались от предыдущих результатов.
«Наше исследование предполагает, что 3D-моделирование должно использоваться всякий раз, – сказал Грег Лукас, физик-исследователь из USGS и ведущий автор исследования, в своем выступлении по поводу новых результатов, опубликованных 26 февраля в журнале Space Weather.
Используя 3D-моделирование, ученые могут лучше определить, какие сайты США наиболее уязвимы к отключениям при ударе мощных геомагнитных бурь.
Геологическая служба США-американская научно-исследовательская правительственная организация, специализирующаяся в науках о Земле. Специализация: биология, география, геология, гидрогеология, картография. Важнейшая сфера исследований USGS касается США — в частности, разведка полезных ископаемых в США. Служба подведомственна Министерству внутренних дел США.
Читайте также: