据国家空间天气监测预警中心消息,北京时间12月1日17时到12月2日8时,受太阳日冕物质抛射(CME)爆发影响,地球出现3小时Kp为7的大地磁暴,3小时Kp为6的中等地磁暴,以及9小时小地磁暴,目前地磁活动还在持续中。(Kp指数即全球磁场指数,其反映的是每三小时地球磁场活动的情况,数值越大对应的地磁活动越强)
这与国家空间天气监测预警中心11月30日发布的大地磁暴预警相符。受地磁暴影响,我国黑龙江、内蒙古、新疆等地均出现极光活动,甚至北京此次都有清晰的极光目击和观测记录。
这是今年继2月27日、3月23、24日、4月23、24日、9月19日,第7次发生大地磁暴级别的地磁活动。根据国家空间天气监测预警中心的最新监测和预报,受太阳冕洞高速太阳风和12月1日CME的共同影响,12月4日可能发生小到中等地磁暴。
地磁暴是一种典型的太阳爆发的活动。我们知道,日冕是太阳大气的最外层,当太阳爆发的时候,就会发生日冕物质抛射,一次抛射就能将数以亿吨计的太阳物质,以数百数千米每秒的高速抛离太阳表面,不光是巨大质量与速度汇聚成的动能,它们还携带着太阳强大的磁场能,一旦命中地球,就会引发地磁场方向与大小的变化,这就叫地磁暴。地磁暴的影响有很多,肉眼可见最直观的就是极光了,极光是如何产生的?
磁暴带来的影响有很多,其中之一就是驱使地球高层大气微粒运动加剧,最终造成大气受热膨胀,向着更高的空间扩散。而极光,实际上只是地磁暴的“副产物”,当日冕物质携带着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,并与距离地面一百到四百千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,释放的结果就是产生发光。绿色与红色极光便是来自氧原子,紫色与蓝色极光则往往来自氮原子。
在我国观测到的极光大多是红色的,这是为什么呢?实际上,大部分极光集中在地球上方的90~400公里。
这是一张《中国国家地理》杂志绘制的人类观测极光示意图,其中在300公里以上,极光以浅红色为主,200~300公里以深红色为主,100~200公里以绿色为主,100公里以下则是蓝色、紫色或多种颜色混合的颜色。因为地表有一定弧度,使得地球本身会遮挡一部分远方的物体。如果观测点离极光太远,就只能看到高度更高的红色极光了。因此,在中国看到的极光大都是红色,而在北极圈内看到的多是绿色。
专家表示,当太阳日冕物质抛射或者太阳耀斑爆发后,会以光速传播到地球,人类在上述太阳活动发生后约8分钟便可知晓。而太阳带电粒子流的传播速度则要慢很多,大概需要两三天的时间才能抵达地球,因此,人类可以对于可能出现的地磁暴进行预警。
对于追光爱好者来说,极光的长期预报仅供参考,并不完全准确,不过短期2~3天的实时“预报”还是值得相信的。
此外,北京天文馆研究员朱进还表示,地磁暴对人体的影响是很小的,可以忽略不计,但会对短波通信等产生影响,不过持续的时间也不会太长。此外,地磁暴可能会对空间站产生影响,空间站可能会因大气拖拽造成轨道高度下降,卫星导航设备误差也可能增大,航空飞行也会面临通信环境变差和跨极区辐射的双重风险,所以,提前预报也可以防范风险。
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