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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(yīng)
          地磁暴的連鎖反應(yīng)
          度、成分和風(fēng)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(xiàn)象--高能電子暴。
          對衛(wèi)星的影響

          直接影響:當(dāng)?shù)卮艌鰯_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(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)星將無法正常通信,甚至有時可能會中斷通信;氣象衛(wèi)星、軍事衛(wèi)星也無法監(jiān)測地球。

          間接影響:當(dāng)強磁暴發(fā)生時,磁層頂部由于受到高速太陽風(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。此時不僅會因所處的磁場環(huán)境發(fā)生變化而影響姿態(tài),還會因為失去了磁場的保護而直接受到太陽風(fēng)的沖擊。

          對電網(wǎng)的影響

          強磁暴時,地磁場會發(fā)生劇烈擾動變化,變化的地磁場會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(tǒng)中,由于電網(wǎng)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(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,極端情況下會使其燒毀而造成永久損壞

          同時,由于磁暴的發(fā)生是全球同步,因此GIC會使整個電網(wǎng)范圍內(nèi)數(shù)百臺變壓器同時發(fā)生半波飽和,造成一些保護裝置產(chǎn)生跳閘等誤動作,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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