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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
      地磁暴的連鎖反應
      度、成分和風場的變化,會引起電離層暴;磁層劇烈擾動時,磁尾中的熱等離子體被加速向地球方向運動,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現象--高能電子暴。
      對衛星的影響

      直接影響:當地磁場擾動時,磁場方向和大小的改變會影響它們之間的力矩,致使衛星的姿態發生變化。衛星的姿態發生變化后,通信衛星將無法正常通信,甚至有時可能會中斷通信;氣象衛星、軍事衛星也無法監測地球。

      間接影響:當強磁暴發生時,磁層頂部由于受到高速太陽風的劇烈擠壓而被壓縮到地球同步軌道之內,發生同步軌道磁層頂穿越事件。此時不僅會因所處的磁場環境發生變化而影響姿態,還會因為失去了磁場的保護而直接受到太陽風的沖擊。

      對電網的影響

      強磁暴時,地磁場會發生劇烈擾動變化,變化的地磁場會在土壤電阻率高的地區產生每公里幾伏特到十幾伏特,持續時間從幾分鐘到幾小時的地面電勢(Earth Surface Potential,ESP)。而在高壓、超高壓輸電系統中,由于電網變壓器中性點直接接地,所以ESP會在東西走向、長距離輸電線路與大地構成的回路中產生地磁感應電流(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,極端情況下會使其燒毀而造成永久損壞

      同時,由于磁暴的發生是全球同步,因此GIC會使整個電網范圍內數百臺變壓器同時發生半波飽和,造成一些保護裝置產生跳閘等誤動作,致使供電系統電壓嚴重下降導致系統崩潰,從而引發大面積停電事故。

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