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大地磁暴預(yù)警發(fā)布 會(huì)產(chǎn)生哪些影響？

記者從中國(guó)氣象局了解到，3月24日、25日和26日三天，將可能出現(xiàn)地磁活動(dòng)，其中3月25日可能發(fā)生中等以上地磁暴甚至大地磁暴，預(yù)計(jì)地磁活動(dòng)將持續(xù)到26日。

在此影響之下，空間站可能因大氣拖拽造成軌道高度下降，衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備的定位誤差增大，航空飛行將面臨通信環(huán)境變差和跨極區(qū)輻射的雙重風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于公眾，尤其是信鴿玩家和極光愛(ài)好者，未來(lái)幾天要時(shí)刻注意空間天氣信息。

此次日冕物質(zhì)拋射(CME)過(guò)程發(fā)生的位置幾乎正對(duì)地球，因此從地球看去，噴發(fā)物形成一個(gè)圓面，也就是以往我們提到的“全暈”。此類(lèi)爆發(fā)活動(dòng)噴出的太陽(yáng)物質(zhì)相對(duì)地球速度快、覆蓋度高，可能引起比較強(qiáng)的地磁活動(dòng)。從大家觀看極光演出的角度來(lái)說(shuō)，極光愛(ài)好者將看到美麗的景象，而從另一個(gè)角度，對(duì)于廣大的信鴿玩家，未來(lái)幾天要盡量減少不良天氣條件下以及遠(yuǎn)距離的司放活動(dòng)。

地磁暴是什么？

據(jù)科普中國(guó)，日冕層溫度極高的同時(shí)物質(zhì)極其稀薄，此時(shí)物質(zhì)以帶電的等離子體形式存在。通常情況下，這些帶電粒子被封閉的太陽(yáng)磁場(chǎng)所束縛，難以成規(guī)模地逃離，但有兩類(lèi)情況下，它們會(huì)順利噴薄而出：

一是日冕存在較穩(wěn)定（持續(xù)數(shù)日）的特定結(jié)構(gòu)，如冕洞這類(lèi)溫度較低、磁場(chǎng)線較為開(kāi)放的結(jié)構(gòu)，帶電粒子流會(huì)在這里成功逃脫太陽(yáng)磁場(chǎng)束縛，形成冕洞高速流；

而比其更為劇烈的，則是強(qiáng)烈太陽(yáng)活動(dòng)（包括但不限于耀斑爆發(fā)）引發(fā)的異常磁場(chǎng)擾動(dòng)，導(dǎo)致磁力線出現(xiàn)局部開(kāi)放，此時(shí)這些“磁場(chǎng)缺口”處更容易出現(xiàn)帶電粒子流的快速?lài)姳《?，并形成日冕物質(zhì)拋射（CME）事件——后者往往會(huì)引發(fā)更顯著地磁暴。

當(dāng)CME對(duì)應(yīng)的高能粒子流進(jìn)入地球磁場(chǎng)范圍后，會(huì)使地磁場(chǎng)壓縮變形，并將大量帶電粒子注入磁層區(qū)域，引發(fā)磁層環(huán)電流急劇變化；而由于變化的電流會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，這一部分帶電粒子流會(huì)給地磁場(chǎng)額外附加一部分感應(yīng)磁場(chǎng)，這額外附加的部分就被稱(chēng)作地磁擾動(dòng)，其中較強(qiáng)者會(huì)稱(chēng)作地磁暴。

所以地磁暴和極光是這些太陽(yáng)高能粒子流影響的兩面，可以通過(guò)監(jiān)測(cè)地磁暴事件的強(qiáng)度預(yù)報(bào)極光的強(qiáng)度。

通常而言，越正對(duì)地球、速度越快的CME，會(huì)產(chǎn)生越強(qiáng)烈的地磁暴；而CME也具有不同形態(tài)，通常以CME兩端夾角衡量，完全成環(huán)（360°）者被稱(chēng)作暈狀CME——這類(lèi)通常是正對(duì)地球、速度極快的CME事件，往往會(huì)引發(fā)強(qiáng)地磁暴事件。

地磁暴除了直接反映地磁場(chǎng)的劇烈擾動(dòng)，也代表著高能粒子流沖擊地球高層大氣。由于高能帶電粒子流增強(qiáng)，部分帶電粒子會(huì)深入極地平流層而讓這一層面電離輻射增強(qiáng)，對(duì)經(jīng)過(guò)極地區(qū)域的航班飛行也稍有影響。

在大氣層之外，高能粒子流和地磁擾動(dòng)同樣對(duì)空間站、衛(wèi)星的電氣元件工作、飛行姿態(tài)等產(chǎn)生影響，在軌航天員需要注意。甚至對(duì)于部分低軌道航天器而言，由于運(yùn)行區(qū)域大氣密度稍大，地磁暴期間可能出現(xiàn)大氣密度進(jìn)一步升高而阻力增大，影響航天器軌道變動(dòng)，這些都需要防范。

對(duì)于更多普通人而言，較強(qiáng)地磁暴的最直觀體驗(yàn)，則是在高緯度區(qū)域（準(zhǔn)確而言，是磁極周邊的磁緯度較高區(qū)域）更可能看到絢爛極光，且隨著高能粒子流向赤道方向擴(kuò)張，不少中緯度地區(qū)，包括我國(guó)北部也能看到極光。

去年12月地磁暴帶來(lái)多地極光

地磁暴是最典型的太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)之一，帶給人類(lèi)的影響除了能夠直觀地看到絢麗的極光，還會(huì)對(duì)航天活動(dòng)以及地面電網(wǎng)造成影響。

2023年12月1日，據(jù)中國(guó)氣象局空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心發(fā)布預(yù)警，12月1日、2日，我國(guó)可能出現(xiàn)地磁暴活動(dòng)，其中，12月1日可能發(fā)生中等以上地磁暴甚至大地磁暴。

12月1日晚，黑龍江漠河北極村出現(xiàn)紅綠極光。而根據(jù)中國(guó)國(guó)家地理頻道官方微博賬號(hào)，12月1日晚，也有網(wǎng)友在北京懷柔拍攝到極光，這是北京史上第二次極光影像記錄。

12月1日晚，北京天文館研究員、《天文愛(ài)好者》雜志主編朱進(jìn)告訴記者，極光的發(fā)生是由于太陽(yáng)帶電粒子流（太陽(yáng)風(fēng)）進(jìn)入地球磁場(chǎng)，由于地磁場(chǎng)的作用，這些高能粒子轉(zhuǎn)向極區(qū)，在地球南北兩極附近地區(qū)的高空與高層大氣中的原子碰撞造成的發(fā)光現(xiàn)象。

朱進(jìn)表示，雖然極光常見(jiàn)于高磁緯地區(qū)，但如果地磁暴特別強(qiáng)，極光發(fā)生的范圍會(huì)擴(kuò)大，據(jù)記載，地磁暴厲害的時(shí)候，甚至在赤道地區(qū)都能看到極光。因此，在北緯40°的北京地區(qū)看到極光是可能的。

據(jù)朱進(jìn)回憶，他曾于2003年時(shí)在河北興隆看到過(guò)極光。而在當(dāng)時(shí)，北京平谷也有觀測(cè)到極光的報(bào)告。

對(duì)于為何中低緯度地區(qū)也會(huì)發(fā)生極光，朱進(jìn)表示，一般情況下，太陽(yáng)的高能帶電粒子抵達(dá)地球附近的時(shí)，地球磁場(chǎng)會(huì)把它們導(dǎo)向地球兩極。但如果抵達(dá)地球的太陽(yáng)高能帶電粒子特別強(qiáng)，和地球磁場(chǎng)發(fā)生相互作用產(chǎn)生特別強(qiáng)的地磁暴，有些高能帶電粒子會(huì)在中緯度或者低緯度地區(qū)進(jìn)入大氣層，就有可能在中低緯度地區(qū)產(chǎn)生極光。

地磁暴會(huì)影響導(dǎo)航而普通人不需要特殊防護(hù)

而在太空中，飛船、宇航員會(huì)遭到更多的空間高能粒子的轟擊，對(duì)他們的生命健康以及航天器的安全都會(huì)產(chǎn)生危害。

普通人對(duì)地磁暴并不需要進(jìn)行特殊防護(hù)，太陽(yáng)劇烈活動(dòng)與紫外輻射強(qiáng)弱無(wú)關(guān)?！胺罆袼吞?yáng)風(fēng)暴、地磁暴完全風(fēng)馬牛不相及。只有上高原，大氣稀薄，紫外輻射強(qiáng)的時(shí)候才需要。”何飛說(shuō)，不過(guò)地磁暴的確會(huì)產(chǎn)生某些影響，比如對(duì)導(dǎo)航。“地磁暴引起的電離層擾動(dòng)，會(huì)影響無(wú)線電波，產(chǎn)生騷擾甚至中斷?！?