Comment les orages magnétiques affectent vraiment la technologie et les gens

Que sont les orages magnétiques

Orages magnétiquesUNE. RÉ. Chevnine. Orages magnétiques / Grande encyclopédie russe - ce sont de fortes perturbations du champ magnétique terrestre, qui perturbent brutalement son cours normal et durent de plusieurs heures à plusieurs jours. Lorsqu'elles se produisent, elles sont observées simultanément sur toute la planète.

Les orages magnétiques ou, plus précisément, géomagnétiques font partie de la météo spatiale de la Terre. Ils provoquent des aurores, ils peuventTempêtes géomagnétiques / Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA affecter négativement la technologie orbitale et terrestre, ainsi que la condition de certaines personnes.

Pourquoi les orages magnétiques se produisent-ils

Le vent solaire - un flux de particules chargées émanant du Soleil - affecte constammentTempêtes géomagnétiques / Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA à la partie extérieure la plus élevée du champ magnétique terrestre (magnétosphère). À cause de cela, elle est toujours dans un état si tordu:

Cependant, le flux du vent solaire est loin d'être toujours stable et peut fluctuer. Ses perturbations sont causées par des trous coronaux et des éjections de masse (ces dernières sont souvent confondues avec des fusées éclairantes au soleil).

Les tempêtes provoquées par le blizzard sont les plus violentes. Lors de ces phénomènes, l'étoile la plus proche de nous libère des milliards de tonnes de plasma. On diraitLe jour où le soleil a apporté les ténèbres / NASA faire exploser simultanément des milliers de bombes nucléaires. Si le flux était dirigé vers la Terre, les particules peuvent l'atteindre. Il faut généralementTempêtes géomagnétiques / Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA deux ou trois jours, mais avec des émissions puissantes, le plasma est capable de parcourir une distance de 150 millions de kilomètres en 18 heures.

Lorsque le ruisseau atteint notre planète, il provoqueUNE. RÉ. Chevnine. Orages magnétiques / Grande encyclopédie russe une onde de choc qui comprime la magnétosphère terrestre. La collision des protons du vent solaire avec les atomes d'hydrogène de notre atmosphère forme un courant électrique. Au fur et à mesure que la tempête se désintègre, la magnétosphère revient à son état normal et le courant se désintègre.

Les trous coronaux ont un principe d'action légèrement différent. Dans ces régions de la surface solaire, le champ magnétique est plus faible que dans le reste de l'étoile. Par conséquent, un flux de vent solaire en sort, qui se déplace plus vite que d'habitude: 500-800 kilomètres par seconde au lieu de 1. K. Renard. Coronal Holes et Fast Solar Wind / NASA
2. Vent solaire / Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA 300–500. Un tel flux peut provoquer de légers orages magnétiques. Cependant, ils durent parfoisTempêtes géomagnétiques / Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA beaucoup plus longtemps et générer plus d'énergie.

Par conséquent, la fréquence des orages magnétiques est directement liée à l'activité solaire. Celle-ci, à son tour, augmente et diminue, formant des cycles d'une durée moyenne de 11 ans. Par conséquent, dans un mois peutUNE. RÉ. Chevnine. Orages magnétiques / Grande encyclopédie russe arriver jusqu'à huit orages magnétiques pendant la période d'intensité maximale ou aucun au minimum. Dans le même temps, une activité solaire élevée est loin d'être toujoursV. N. Obridko. Sur les soi-disant "prévisions géomagnétiques des jours défavorables" / In Defense of Science n°2 conduit à de fortes perturbations géomagnétiques.

Est-il possible de mesurer la force d'un orage magnétique

L'intensité des orages magnétiques est mesuréeTempêtes géomagnétiques / Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA utilisant des index spéciaux. Les scientifiques utilisent principalement la Dst: elle est calculée à partir des relevés des magnétomètres de plusieurs stations situées à l'équateur magnétique terrestre. Les données sont mises à jour toutes les heures. Dans un environnement calme, Dst varie de -20 à 20 nanotesla. Une tempête est considérée comme une situation lorsqu'elle descend en dessous de -50 nanotesla.

L'orage magnétique le plus puissant enregistré est estiméY. JE. Yermolaev, I. G. Lodkina, N. S. Nikolaeva et al. Taux d'occurrence des orages magnétiques extrêmes / Journal of Geophysical Research: Space Physics à -1 760 nT selon Dst. C'est relativement petit. Par exemple, pour forcer grenouille à léviter, besoin deM. V. Berry, A. K. Geim. Des grenouilles volantes et des lévitrons / European Journal of Physics environ 16 Tesla, c'est-à-dire 16 * 10⁹, soit 16 000 000 000 nanotesla.

Pour les gens ordinaires, l'indice G est plus compréhensible, qui évalueNOAA Space Weather Scales / NOAA Space Weather Prediction Center orages magnétiques en termes de danger. Cinq niveaux se distinguent.

• G1 - orages magnétiques mineurs. Se produisent environ 1700 fois par cycle solaire. Ils peuvent provoquer de faibles fluctuations dans le réseau électrique, affecter légèrement le fonctionnement des satellites et provoquer des aurores.
• G2 - modéré. Environ 660 fois par cycle. Parfois, ils entraînent des surtensions et endommagent les transformateurs sous les latitudes septentrionales, ajustent le mouvement des engins spatiaux. De telles tempêtes font apparaître des aurores plus éloignées des pôles.
• G3 - fort. Environ 200 par cycle. De telles perturbations peuvent nécessiter des ajustements de tension du système d'alimentation. De plus, il se produit parfois de faux déclenchements de fusibles, des interruptions de la navigation par satellite et des communications radio. Les aurores sont visibles encore plus près de l'équateur.
• G4 - lourd. Environ 100 par cycle. Les problèmes de surveillance de la tension et les déclenchements erronés des dispositifs de protection sont courants. De telles tempêtes peuvent créer des courants électriques dans les pipelines et dégrader les communications radio et la navigation par satellite. Parfois, des aurores sont observées au niveau du territoire de Krasnodar.
• G5 - extrêmement fort. Environ 4 par cycle. Ils peuvent entraîner des problèmes à grande échelle avec le réseau électrique (certains systèmes tombent complètement en panne ou s'éteignent), de graves dysfonctionnements dans le fonctionnement des satellites. Ils peuvent former de forts courants dans les canalisations, priver les communications radio pendant plusieurs jours. Les aurores sont possibles dans les zones subtropicales telles que Le Caire.

Comment les orages magnétiques affectent la technologie

De puissants orages magnétiques obstruentTempêtes géomagnétiques / Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA propagation des signaux dans l'ionosphère. C'est pourquoi les erreurs et les arrêts ci-dessus se produisent dans le fonctionnement du GPS, des communications radio haute fréquence et de certains systèmes militaires. la détection précoce.

De plus, les orages magnétiques pendant une courte période semblent s'étendreTempêtes géomagnétiques / Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA atmosphère. Cela ralentit les satellites géocroiseurs et ils peuvent commencer à perdre de l'altitude. Pour cette raison, par exemple, l'Union soviétique station spatiale Saliout-7.

Mais les problèmes les plus tangibles sont causés par la capacitéTempêtes géomagnétiques / Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA les orages magnétiques génèrent des courants électriques dans tous les objets métalliques. Et plus ce dernier est gros, par exemple une ligne électrique ou un pipeline, plus les courants sont importants. En passant à travers les appareils, ils peuvent les détruire: les équipements brûlent à cause d'un stress excessif. Les transformateurs en souffrent le plus.

À quoi les fortes tempêtes ont-elles déjà conduit

La plus grande tempête de notre temps en termes de ses conséquences (-589 nanotesla) s'est produite le 13 mars 1989. Ensuite, toute la province canadienne de Québec est restéeLe jour où le soleil a apporté les ténèbres / NASA sans électricité pendant 12 heures. Dans le même temps, l'infrastructure était hors service en moins de 2 minutes.

La perturbation magnétique était si forte que les aurores boréales pouvaient être vues même à Cuba et en Floride. Des interruptions de réseau et des pertes ont été observées partout aux États-Unis et au Canada, même si personne n'a été blessé à part le Québec.

Certains satellites ont perdu le contact avec la Terre pendant plusieurs heures. Des problèmes d'équipement sont également survenus sur le vaisseau spatial américain Discovery. Par ailleurs, la diffusion souterraine de Radio Free Europe a été interrompue pendant un certain temps sur le territoire de l'URSS.

Et en 1972, un puissant orage magnétique a provoquéRÉ. J. Knipp, B. J. Fraser, M. UNE. Shea et al. Sur les conséquences méconnues de l'éjection de masse coronale ultra-rapide du 4 août 1972: faits, commentaires et appel à l'action / Météo spatiale des pannes de courant massives et des communications aux États-Unis. Au Vietnam, à cause de cela, plusieurs dizaines de mines marines à fusibles magnétiques, posées par l'armée américaine, ont explosé.

Une autre violente tempête s'est produite en novembre 2003. Puis le système américain de correction des données GPS (WAAS) s'est arrêtéÉvénements météorologiques spatiaux graves. Comprendre les impacts sociétaux et économiques: un rapport d'atelier / Les Académies nationales des sciences, de l'ingénierie et de la médecine pendant 30 heures, le travail de nombreux satellites a été interrompu et l'ADEOS-2 japonais a subi de graves dommages.

La tempête la plus puissante déjà mentionnée de toute l'histoire des observations (-1 760 nanotesla) s'est produiteUne éruption super solaire / NASA Science le même en 1859. Elle a brûlé plusieurs lignes télégraphiques aux États-Unis, des aurores ont été observées sous les latitudes tropicales et à cause du ciel lumineux, il faisait aussi clair que le jour la nuit. Cet événement a été nommé Carrington en l'honneur de l'astronome Richard-Christopher Carrington, qui a tout enregistré.

À quoi un puissant orage magnétique peut conduire aujourd'hui

La probabilité que nous soyons touchés par une augmentation de puissance similaire à l'événement Carrington est plutôt faible de sitôt.P. Riley. Sur la probabilité d'occurrence d'événements météorologiques spatiaux extrêmes / Météo spatiale. Cependant, les scientifiques n'excluent pas cette possibilité. Et ils ne s'entendent pas sur la gravité des conséquences.

Il existe, par exemple, des calculs selon lesquels, aux seuls États-Unis, une tempête comme celle de Carrington est capable deÉvénements météorologiques spatiaux graves. Comprendre les impacts sociétaux et économiques: un rapport d'atelier / Les Académies nationales des sciences, de l'ingénierie et de la médecine entraîner des dommages de un à deux mille milliards de dollars. Et ce n'est que la première année. La réparation des systèmes endommagés peut prendre plusieurs années. Le manque d'électricité fourniraB. Lassen. La production animale est-elle préparée pour un monde électriquement paralysé? / Journal de la science de l'alimentation et de l'agriculture en danger le système alimentaire.

La seule chose rassurante est que de tels événements, de l'avis des physiciens du RAS, se produisentY. JE. Yermolaev, I. G. Lodkina, N. S. Nikolaeva et al. Taux d'occurrence des orages magnétiques extrêmes / Journal of Geophysical Research: Space Physics pas plus d'une fois tous les 500 ans. Après tout, le Soleil ne tire pas toujours des flux de plasma en direction de la Terre. Alors, un coup puissantNear Miss: La super tempête solaire de juillet 2012 / NASA Science en juillet 2012, vient de lancer des particules dans l'espace et n'a pas provoqué d'orages magnétiques importants sur Terre.

De plus, tous les outrages violents n'ont pas de conséquences catastrophiques. Par exemple, en juillet 2000, il y avaitÉvénements extrêmes et aléas naturels: la perspective de la complexité une tempête d'une capacité de -300 nanotesla, mais cela n'a en aucune façon affecté le système électrique.

Certes, la nouvelle tempête peut même être plus forte que celle de Carrington. Ainsi, les données de l'analyse au radiocarbone d'anciens cèdres japonais ont montré qu'en 774 la perturbation du champ magnétique étaitYU. N. Efremov. Menaces de l'espace / En défense de la science n°12 20 fois plus puissant qu'en 1859.

Comment les orages magnétiques affectent les gens

On pense que les orages magnétiques sont à l'origine des sautes d'humeur, de l'agressivité, de la dépression et des problèmes de santé. Ils sont crédités du risque élevé de catastrophes et même de certains événements historiques.

Et les tempêtes affectent certaines personnes. Bien que pas facile à repérerV. N. Obridko. Sur les soi-disant "prévisions géomagnétiques des jours défavorables" / In Defense of Science n°2. Cela nécessite un large éventail de données statistiques, et les résultats peuvent être faussés par un grand nombre de facteurs.

À l'heure actuelle, plusieurs études ont confirmé l'effet des perturbations magnétiques sur le système cardiovasculaire. Par exemple, pendant une tempête, les gens peuvent avoir une pression artérielle élevée.S. Ghione, L. Mezzasalma, C. Del Seppia et al. Les perturbations géomagnétiques d'origine solaire affectent-elles la pression artérielle? / Journal de l'hypertension humaine et fréquenceUNE. Alabdulgader, R. McCraty, M. Atkinson et al. Étude à long terme des réponses de la variabilité de la fréquence cardiaque aux changements de l'environnement solaire et géomagnétique / Rapports scientifiques rythme cardiaque. Une analyse des rapports d'hôpitaux de Nouvelle-Zélande, d'Australie, du Royaume-Uni, de France et de Suède pendant 23 ans a également montréV. L. Feigin, P. G. Parmar, S. Barker-Collo et al. Les tempêtes géomagnétiques peuvent déclencher un AVC / un AVCque les éjections coronales augmentent le risque de accident vasculaire cérébral de 19%. Et les auteurs de l'étude, menée dans 263 villes américaines, pensentC. L. Zilli Vieira, D. Alvares, A. Blomberg et al. Les perturbations géomagnétiques induites par l'activité solaire augmentent le risque de mortalité totale et cardiovasculaire dans 263 États-Unis. villes / Santé environnementaleque l'augmentation de l'activité géomagnétique augmente la mortalité due aux maladies cardiovasculaires et aux crises cardiaques.

Par conséquent, les personnes atteintes de maladies cardiovasculaires pendant les orages géomagnétiques devraientYU. N. Efremov. Menaces de l'espace / En défense de la science n°12 soyez prêt: faites le plein de médicaments prescrits par votre médecin, gardez votre téléphone avec vous ou prévenez vos proches.

Mais le lien entre les orages magnétiques et d'autres problèmes de santé, comme la dépressionR. W. Kay. Tempêtes géomagnétiques: association avec l'incidence de la dépression mesurée par l'admission à l'hôpital / The British Journal of Psychiatry, les scientifiques n'ont pas pu trouver.

Il en est de même de l'influence de l'activité géomagnétique sur le comportement humain. Tout cela n'est que fiction. Par exemple, certains partisans de ce point de vue soutiennent que la Terre et le Soleil en tant qu'êtres vivants ont participé aux événements d'août 1991, lorsque le Comité d'urgence de l'État n'a pas réussi à arrêter l'effondrement de l'URSS. Apparemment, il y avait alors une forte augmentation de l'activité solaire. Il était vraiment observéV. N. Obridko. Sur les soi-disant "prévisions géomagnétiques des jours défavorables" / In Defense of Science n°2. Mais pas seulement en août, mais pendant quatre mois entiers: de juin à octobre. Et le champ géomagnétique pendant cette période était complètement calme.

Comment se protéger des orages magnétiques

La NASA, en collaboration avec la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), la Federal Emergency Management Agency des États-Unis et d'autres, a développéPublication de la stratégie et du plan d'action nationaux sur la météorologie spatiale / US Space Weather Prediction Center stratégie et plan d'action en cas de dégradation de la météo spatiale. Il était censé renforcer la protection de la population et des installations énergétiques contre les impulsions électromagnétiques.

Par exemple, en cas de panne des composants du réseau,Transformateur de récupération (RecX) / Département américain de la sécurité intérieure des transformateurs mobiles de secours sont utilisés. Grâce à eux, il sera possible de rétablir rapidement le fonctionnement du réseau électrique lors de la réparation de l'appareil fixe détruit.

Les objets critiques peuvent être protégés contre la casse à l'aide de dispositifs spéciaux. Par exemple, des batteries de condensateurs qui stockent l'énergie excédentaire ou des cellules de Faraday qui la dissipent.

Mais une panne de courant et un avertissement opportuns aideront le mieux. météorologique gens. Et pour cela, vous devez être capable de prédire l'activité solaire.

Est-il possible de prédire les orages magnétiques

Oui, vous pouvez. Par exemple, aux États-Unis, cela se fait parLe cycle solaire 25 est arrivé. Des scientifiques de la NASA et de la NOAA expliquent ce que cela signifie / NASA Centre de prévision météorologique spatiale (SWPC). Il fait partie de la NOAA. Les employés de SWPC et de la NOAA utilisent les données des satellites terrestres et les observations des corps spatiaux pour les prévisions. Les scientifiques créent et améliorent des modèles prédictifs pour les aider à prévoir la météo dans l'espace, tout comme le font les météorologues.

Cependant, vous devez comprendre qu'aucune prévision géomagnétique hebdomadaire ou mensuelle n'est possible.V. N. Obridko. Sur les soi-disant "prévisions géomagnétiques des jours défavorables" / In Defense of Science n°2, car la situation sur notre étoile peut changer en quelques minutes. Et même si les scientifiques savent qu'une éjection de masse s'est produite, ils ne peuvent pas dire avec une grande précision si elle entrera ou non sur Terre.

La prévision à plus long terme - 27 jours - est basée sur la période de révolution du Soleil autour de son axe. il n'indique pasV. N. Obridko. Sur les soi-disant "prévisions géomagnétiques des jours défavorables" / In Defense of Science n°2 la date et l'heure de la tempête, mais n'informe que de la probabilité que des zones potentiellement dangereuses soient dirigées vers notre planète.

Les prévisions géomagnétiques les plus précises sont faitesV. N. Obridko. Sur les soi-disant "prévisions géomagnétiques des jours défavorables" / In Defense of Science n°2 un jour ou quelques heures avant que la tempête ne frappe la Terre. Ils sont basés sur les données des satellites astronomiques qui enregistrent les perturbations du vent solaire. Les informations actuelles peuvent être consultées sur les sites NOAA et FIAN - Institut de physique de l'Académie des sciences de Russie.