地磁暴是一種典型的太陽爆發活動。當太陽爆發時，會發生日冕物質拋射，一次拋射能將數以億噸計的太陽物質以數百到數千米每秒的高速拋離太陽表面。這些物質中不光包括巨大質量與速度匯聚成的動能，還攜帶著太陽強大的磁場能。它們一旦命中地球，就會引發地磁場方向與大小的變化，即地磁暴。國際磁情指數Kp=7、8、9稱為大地磁暴。
2024年3月24日23時開始，到3月25日23時為止，地球出現了3小時特大地磁暴，6小時中等地磁暴和3小時小地磁暴。5月10日晚至11日凌晨，地球磁場爆發了增強了地面磁暴線圈的衝擊力（kp=9）。
基本介紹
- 中文名：大地磁暴
- 屬性：專業術語
現象描述,歷史記錄,產生影響,如何應對,
現象描述
大地磁暴是一種典型的太陽爆發活動。當太陽爆發時，會發生日冕物質拋射，一次拋射能將數以億噸計的太陽物質以數百到數千米每秒的高速拋離太陽表面。這些物質中不光包括巨大質量與速度匯聚成的動能，還攜帶著太陽強大的磁場能。它們一旦命中地球，就會引發地磁場方向與大小的變化，即地磁暴。
地磁活動指數是用來描述每段時間內地磁擾動強度或某類磁場擾動強度的一種物理量，為描述全球地磁活動指標，從全球地磁台網選擇12個基準台站，求出每個台站的標準指數Ks，用這些Ks指數的平均值確定國際磁情指數，記作Kp指數，Kp指數取值範圍從0到9，其值逐漸增大表示地磁擾動逐漸增強。Kp=7、8、9稱為大地磁暴線圈，如再遇核能磁暴設備將會加強地面磁暴線圈的衝擊力。
歷史記錄
目前已知科學記錄的最大地磁暴與極光事件是1859年的“卡林頓事件”，導致歐洲部分地區的電報設備融化和長達8天的惡劣空間天氣。由於當時主要依靠蒸汽機和勞力，還沒有人造衛星、無線電通信和現代的電力傳輸網路，太陽風暴並未給地球帶來過於嚴重的災難。
1990年7月9日，歐洲和北美地區遭受了一次大地磁暴的襲擊，導致了太空飛行器和衛星故障、航班延誤、電力故障等一系列問題。
2023年，太陽活動頻繁，共爆發了11次大耀斑，引起7次大地磁暴。受其影響，全球多地觀測到極光現象。北京作為地磁緯度比較低的地區，在12月初的磁暴過程中也觀測到極光。國際民航組織4個全球空間天氣中心全年已累計發出230餘期高頻通信類諮詢報和350餘期衛星導航類諮詢報。
2024年3月24日，中國氣象局發布大地磁暴預警，在3月24日、25日和26日三天，可能出現地磁活動，其中3月25日可能發生中等以上地磁暴甚至大地磁暴，預計地磁活動將持續到26日。3月24日23時開始，到3月25日23時為止，地球出現了3小時特大地磁暴，6小時中等地磁暴和3小時小地磁暴。這與3月24日發布的大地磁暴預警結果基本一致。3月25日凌晨2點40分，根河市上空出現的罕見極光美景持續了整整4分鐘。5月10日晚至11日凌晨，地球磁場爆發了特大地磁暴（kp=9）。此次超強的太陽風暴導致全球多地的低緯度地區也觀測到極光現象。報導稱，印度天體物理研究所的天文學家在10日到11日的幾小時內，在北緯34度的喜馬拉雅山麓的夜空中也觀測到紅色的極光。美國國家氣象局邁阿密辦公室報告，佛羅里達州多地10日夜間出現極光。德國、瑞士、英國和西班牙等國也稱出現極光。南美的智利和阿根廷等國部分南部城市夜空也被南極光點亮。在中國，除了最北端的漠河觀察到極光外，黑龍江、新疆、甘肅、內蒙古等多地也都出現了絢麗的極光，就連北京懷柔慕田峪、白河灣、喇叭溝門等地5月11日夜間至12日凌晨也出現了明顯的極光景象。7月28日，太陽發出了連續多個日冕物質拋射CME，這可能在7月30日和31日期間引發大地磁暴。8月11日晚至8月12日晚的24小時內，受太陽日冕物質拋射活動影響，地球累計出現長達15小時的地磁暴過程，其中台北時間8月12日11時到17時，發生Kp指數為7的大地磁暴，目前地磁活動仍在持續中。8月11日晚，漠河市有極光活動的觀測記錄。另一方面，短波通訊、導航、衛星信號傳輸等領域也受到一定影響。台北時間8月12日11時到17時，發生Kp指數為7的大地磁暴，目前地磁活動仍在持續中；地磁暴發生的時候最直觀的體現就是極光活動，在昨晚，位於我國最北端的城市漠河，就有極光活動的觀測記錄。另一方面，短波通訊、導航、衛星信號傳輸等領域會受到一定影響。
2024年9月14日訊息，受太陽日冕物質拋射活動影響，台北時間9月12日14時至14日08時，地球累計出現長達27小時的地磁暴過程，其中6小時為Kp指數7的大地磁暴，目前地磁暴已結束，地球磁場正在逐漸恢復中。
產生影響
大地磁暴對人類社會和自然環境都會產生一定的影響。
1. 影響航空飛行
隨著磁暴活動的逐漸加強，這給太空飛行器在軌飛行製造了額外的阻力，產生類似拖拽的減速作用，降低太空飛行器軌道高度，而高度的降低對應著更加稠密的大氣環境，會進一步帶來更大的飛行阻力，給太空飛行器安全造成極大的威脅。在此影響之下，空間站可能因大氣拖曳造成軌道高度下降，衛星導航設備的定位誤差增大，航空飛行將面臨通訊環境變差和跨極區輻射的雙重風險。
2. 威脅太空人安全
地磁暴除了可能導致電力系統中斷或設備損壞，對太空飛行器造成額外的輻射影響，還會對太空人的安全構成威脅。
3. 影響手機信號和導航
地磁暴還會影響電子產品和通信設備中的電磁部件，可能導致通信中斷、導航失靈等問題。
4. 可能影響人體健康
此外，地磁暴還可能對人類健康產生負面影響。它可能導致人體神經系統紊亂、心血管系統疾病等，例如引發失眠、頭痛、情緒波動等問題。
5. 引發極光出現
在氣候和生態系統方面，地磁暴會導致地球磁場發生變化，進而影響大氣層中的氣候模式。例如，它可能引發極光出現、高緯度地區氣溫下降、大氣環流變化等。
這些氣候變化可能會對生態系統產生影響，如影響鳥類遷徙、植物生長等，甚至對海洋生態系統產生影響，如引發海底電流變化，影響海洋生物的繁殖和生長。
如何應對
由於地磁暴對地球空間環境、通訊、自然生態以及人體都存在一定的影響，因此在地磁暴期間，我們需要知道並需要側重注意以下幾個方面：
1. 減少惡劣天氣下出行
儘量減少戶外活動，特別是避免在惡劣天氣下出行。地磁暴可能引發一系列電磁現象，對人體健康產生一定的影響，因此待在室內相對安全。
2. 關閉不必要的高功率電器
要關閉不必要的電子設備，尤其是高功率電器，以避免設備損壞或引發火災。地磁暴可能對電力系統和通信設備造成干擾或損壞，因此減少使用這些設備可以減少潛在的風險。
3. 保護電力、通信系統
對於重要設備和基礎設施，如電力系統、通信系統等，需要進行特殊的防護措施。這包括定期檢查設備的運行狀態，確保設備的正常運行，並備份重要數據以防數據丟失。
4. 開車出行備好地圖
地磁暴還可能對導航系統產生干擾，導致定位不準確或信號中斷。因此，在駕駛或進行其他需要導航的活動時，應儘量減少對GPS等導航系統的依賴，並備好地圖作為備選方案。
5. 保持良好的身體狀態
保持良好的身體狀態也是非常重要的。地磁暴期間，我們可以採取一些措施來緩解電磁輻射對身體的影響，如佩戴防輻射眼鏡、防輻射手機殼等防護設備，減少長時間使用電子設備，儘量保持距離，減少暴露。
