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超大地磁暴对电网有什么影响?

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发表时间:2024-05-22 09:48

在遥远的太空中

有一种自然奇观

它如同夜空中的彩色绸带

轻盈地舞动,又似梦幻泡影,转瞬即逝

这就是极光

国家空间天气监测预警中心于5月11日09时发布地磁暴红色预警:北京时间2024年05月10日23时起发生地磁暴,最大级别达到超大地磁暴(Kp=9)水平。

“阿勒泰绚丽极光”话题冲上微博热搜。

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国网新疆电力
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据报道,5月10日晚至11日凌晨,地球磁场爆发了特大地磁暴,新疆阿勒泰、内蒙古锡林浩特、黑龙江漠河都出现了绚丽的极光。

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▲5月12日凌晨,国网阿勒泰供电公司员工努尔别克·努尔曼拍摄到电力铁塔与绚丽极光同框。

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地磁暴是什么?

会产生哪些影响?

应该如何应对?

我们一起来看看吧!

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什么是地磁爆?

地磁暴是一种典型的太阳爆发活动。当太阳爆发时,会发生日冕物质抛射,一次抛射能将数以亿吨计的太阳物质以数百到数千米每秒的高速抛离太阳表面。这些物质中不光包括巨大质量与速度汇聚成的动能,还携带着太阳强大的磁场能。它们一旦命中地球,就会引发地磁场方向与大小的变化,即地磁暴

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为什么地磁暴会带来极光现象?

极光实际上是地磁暴的“副产物”。当日冕物质携带太阳的能量与地球相遇后,其中一部分会随着地球磁场进入两极,并与距离地面100—400千米高的大气层发生撞击,撞击的过程伴随着能量交换。这些能量在被大气原子与分子的核外电子吸收之后,又快速得到释放,释放的结果就是发光。

..................................................专家表示,极光的发生范围与地磁暴强度存在对应关系。对北半球而言,地磁暴越强,极光发生的范围就会越往南扩,如果足够强的话,就可能在我国夜空出现极光。

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▲5月12日凌晨,国网阿勒泰供电公司员工努尔别克·努尔曼拍摄到电力铁塔与绚丽极光同框。

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地磁暴可能会干扰或损坏电力系统?

强磁暴时,地磁场会发生剧烈扰动变化,变化的地磁场会在土壤电阻率高的地区产生每公里几伏特到十几伏特,持续时间从几分钟到几小时的地面电势。

而在高压、超高压输电系统中,由于电网变压器中性点直接接地,所以地表电势会在东西走向、长距离输电线路与大地构成的回路中产生地磁感应电流。容易引起大型变压器半波饱和而缩短其使用寿命,极端情况下会使其烧毁而造成永久损坏


同时,由于磁暴的发生是全球同步,因此地磁感应电流会使整个电网范围内数百台变压器同时发生半波饱和,造成一些保护装置产生跳闸等误动作,致使供电系统电压严重下降导致系统崩溃,从而引发大面积停电事故


历史上的地磁暴有哪些?

1859年

目前已知科学记录的最大地磁暴与极光事件是1859年的“卡林顿事件”,导致欧洲部分地区的电报设备融化和长达8天的恶劣空间天气。由于当时主要依靠蒸汽机和劳力,还没有人造卫星、无线电通信和现代的电力传输网络,太阳风暴并未给地球带来过于严重的灾难。

1989年

1989年3月发生的超级地磁暴,导致加拿大魁北克电网系统完全瘫痪,大部分地区9个小时才恢复供电。这次事件还使澳大利亚输油管道受损,大西洋和太平洋海底电缆出现高压脉冲;美国GOES-7卫星损失了一半太阳能电池,致使其寿命缩短一半;日本通信卫星CS-3B异常,卫星上的备用命令电路损坏。

1990年

1990年7月9日,欧洲和北美地区遭受了一次大地磁暴的袭击,导致了航天器和卫星故障、航班延误、电力故障等一系列问题

2003年

2003年10月底至11月初期间,太阳上发生了一系列强烈的爆发活动,造成了日地空间环境巨大扰动。受此影响,美国加州中部上空出现了罕见的极光;约半数卫星出现故障,日本先进地球观测卫星-2(ADEOS-2)完全失效;全球范围内的通讯受到干扰,海事紧急呼叫系统瘫痪,珠峰探险队通讯中断;全球定位系统精度降低;瑞典5万人的电力供应中断


如何应对地磁暴?

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▲5月12日凌晨,国网阿勒泰供电公司员工努尔别克·努尔曼拍摄到电力铁塔与绚丽极光同框。

由于地磁暴对地球空间环境、通讯、自然生态以及人体都存在一定的影响,因此在地磁暴期间,我们需要注意以下几个方面:

首先要尽量减少户外活动,特别是避免在恶劣天气下出行。地磁暴可能引发一系列电磁现象,对人体健康产生一定影响,因此待在室内相对安全。

其次,要关闭不必要的电子设备,尤其是大功率电器,以避免设备损坏或引发火灾地磁暴可能对电力系统和通信设备造成干扰或损坏,因此减少使用这些设备可以减少潜在的风险。

第三,要对重要设备和基础设施进行巡视,如电力系统、通信系统等,需要进行特殊的防护措施。这包括定期检查设备运行状态,确保设备正常运行,并备份重要数据以防数据丢失。

另外,地磁暴还可能对导航系统产生干扰,导致定位不准确或信号中断。因此,在驾驶或进行其他需要导航的活动时,应尽量减少对GPS等导航系统的依赖,备好地图作为备选方案。

最后,保持良好的身体状态也是非常重要的。地磁暴期间,我们可以采取一些措施来缓解电磁辐射对身体的影响,如佩戴防辐射眼镜、防辐射手机壳等防护设备,减少长时间使用电子设备,尽量保持距离,减少暴露。

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