Sturm von Geomagnetic

Ein Geomagnetic-Sturm ist eine vorläufige Störung des magnetosphere der Erde, der durch eine Störung im interplanetarischen Medium verursacht ist. Ein Geomagnetic-Sturm ist ein Hauptbestandteil des Raumwetters und stellt den Eingang für viele andere Bestandteile des Raumwetters zur Verfügung. Ein Geomagnetic-Sturm wird durch eine Sonnenwindstoß-Welle und/oder Wolke des magnetischen Feldes verursacht, das mit dem magnetischen Feld der Erde aufeinander wirkt. Die Zunahme im Sonnenwinddruck presst am Anfang den magnetosphere und den Sonnenwind zusammen magnetisches Feld wird mit dem magnetischen Feld der Erde aufeinander wirken und einen vergrößerten Betrag der Energie in den magnetosphere übertragen. Beide Wechselwirkungen verursachen eine Zunahme in der Bewegung von Plasma durch den magnetosphere (gesteuert durch vergrößerte elektrische Felder innerhalb des magnetosphere) und eine Zunahme im elektrischen Strom im magnetosphere und der Ionosphäre. Während der Hauptphase eines Geomagnetic-Sturms schafft der elektrische Strom im magnetosphere magnetische Kraft, die die Grenze zwischen dem magnetosphere und dem Sonnenwind stößt. Die Störung im interplanetarischen Medium, das den Geomagnetic-Sturm steuert, kann wegen einer Kranz-Massensonnenausweisung (CME) oder eines hohen Geschwindigkeitsstroms (Co-Drehen-Wechselwirkungsgebiet oder CIR) des Sonnenwinds sein, der aus einem Gebiet des schwachen magnetischen Feldes auf der Oberfläche der Sonne entsteht. Die Frequenz von geomagnetic stürmt Zunahmen und Abnahmen mit dem Sonnenfleck-Zyklus. CME gesteuerte Stürme sind während des Maximums des Sonnenzyklus und CIR gesteuerte Stürme üblicher, sind während des Minimums des Sonnenzyklus üblicher.

Es gibt mehrere Raumwetterphänomene, die dazu neigen, mit einem geomagnetic vereinigt zu werden, stürmen oder werden durch einen Geomagnetic-Sturm verursacht. Diese schließen ein: Ereignisse von Solar Energetic Particle (SEP), geomagnetically hat Ströme veranlasst (GIC), ionosphärische Störungen, die Radio- und Radarfunkeln, Störung der Navigation durch den magnetischen Kompass und die Auroral-Displays an viel niedrigeren Breiten verursachen als normal. 1989 hat ein Geomagnetic-Sturm energisch gehandelt Boden hat Ströme veranlasst, die elektrischen Macht-Vertrieb überall im grössten Teil der Provinz Quebecs gestört haben und Aurora so weiter Süden verursacht haben wie Texas.

Geschichte

1931 haben Sydney Chapman und Vincenzo C. A. Ferraro einen Artikel, Eine Neue Theorie von Magnetischen Stürmen geschrieben, die sich bemüht haben, das Phänomen von Geomagnetic-Stürmen zu erklären. Sie haben behauptet, dass, wann auch immer die Sonne ein Sonnenaufflackern ausstrahlt, sie auch eine Plasmawolke ausstrahlen wird. Dieses Plasma wird an einer solcher Geschwindigkeit reisen, dass es Erde innerhalb von 113 Tagen erreicht. Die Wolke wird dann das magnetische Feld der Erde zusammenpressen und so dieses magnetische Feld an der Oberfläche der Erde vergrößern.

Definition eines Geomagnetic-Sturms

Ein Geomagnetic-Sturm wird durch Änderungen in Dst (Störung - Sturmzeit) Index definiert. Der Dst Index schätzt die allgemein durchschnittliche Änderung des horizontalen Bestandteils des magnetischen Feldes der Erde am magnetischen Äquator, der auf Maßen von einigen Magnetometer-Stationen gestützt ist. Dst wird einmal pro Stunde geschätzt und in der nahen Echtzeit berichtet. Während ruhiger Zeiten ist Dst zwischen +20 und-20 nano-Tesla (nT).

Ein Geomagnetic-Sturm hat drei Phasen: eine anfängliche Phase, eine Hauptphase und eine Wiederherstellungsphase. Die anfängliche Phase wird von Dst (oder sein einminutiger bildender SYM-H) Erhöhung durch 20 bis 50 nT in Zehnen von Minuten charakterisiert. Die anfängliche Phase wird auch einen plötzlichen Sturmanfang (SSC) genannt. Jedoch haben nicht alle Geomagnetic-Stürme eine anfängliche Phase und nicht alle plötzlichen Zunahmen in Dst, oder SYM-H wird von einem Geomagnetic-Sturm gefolgt. Die Hauptphase eines Geomagnetic-Sturms wird von Dst definiert, der zu weniger als-50 nT abnimmt. Die Auswahl an-50 nT, um einen Sturm zu definieren, ist etwas willkürlich. Der minimale Wert während eines Sturms wird zwischen-50 und etwa-600 nT sein. Die Dauer der Hauptphase ist normalerweise zwischen 2 und 8 Stunden. Die Wiederherstellungsphase ist die Periode, wenn sich Dst von seinem minimalen Wert bis seinen ruhigen Zeitwert ändert. Die Periode der Wiederherstellungsphase kann mindestens 8 Stunden oder nicht weniger als 7 Tage sein.

Die Größe eines Geomagnetic-Sturms wird als gemäßigt (-50 nT> Minimum von Dst>-100 nT), intensiv (-100 nT> minimaler Dst>-250 nT) oder Supersturm klassifiziert (das Minimum von Leitungen von Dst Telegraph sowohl in den Vereinigten Staaten als auch in Europa hat veranlassten emf, in einigen Fällen sogar schockierende Telegraf-Maschinenbediener und das Verursachen von Feuern erfahren. Aurora wurde so weiter Süden gesehen wie die Hawaiiinseln, Mexiko, Kuba und Italien - Phänomene, die gewöhnlich nur in der Nähe von den Polen gesehen werden. Eiskerne zeigen Beweise, dass Ereignisse der ähnlichen Intensität an einer durchschnittlichen Rate ungefähr einmal pro 500 Jahre wiederkehren. Seit 1859 sind weniger strenge Stürme 1921 und 1960 vorgekommen, als weit verbreitete Radiostörung berichtet wurde.

Am 13. März 1989 hat ein strenger Geomagnetic-Sturm den Zusammenbruch des hydroquebecer Macht-Bratrostes in einer Sache von Sekunden als in einer fallenden Folge von Ereignissen zu Fall gebrachte Ausrüstungsschutzrelais verursacht. Sechs Millionen Menschen wurden ohne Macht seit neun Stunden mit dem bedeutenden Wirtschaftsverlust verlassen. Der Sturm hat sogar Aurora so weiter Süden verursacht wie Texas. Der Geomagnetic-Sturm das Verursachen dieses Ereignisses war selbst das Ergebnis einer Kranz-Massenausweisung, die aus der Sonne am 9. März 1989 vertrieben ist. Das Minimum von Dst war-589 nT.

Am 14. Juli 2000 hat ein X5 Klassenaufflackern auf der Sonne ausgebrochen (bekannt als das Bastille Tagesereignis), und eine Kranz-Massenausweisung wurde direkt an der Erde gestartet. Ein geomagnetic stürmt super ist am 15-17 Juli vorgekommen; das Minimum des Index von Dst war - 301 nT. Trotz der Kraft des Geomagnetic-Sturms wurden keine Vertriebsmisserfolge der elektrischen Leistung berichtet. Das Bastille Tagesereignis wurde vom Reisenden I und Reisenden II beobachtet, so ist es weit aus im Sonnensystem, dass ein Sonnensturm beobachtet worden ist.

Siebzehn Hauptaufflackern haben auf der Sonne zwischen am 19. Oktober und am 5. November 2003 einschließlich vielleicht des intensivsten Aufflackerns ausgebrochen, das jemals auf dem GEHEN des XRS Sensors - ein riesiges X28-Aufflackern gemessen ist, auf eine äußerste Radiogedächtnislücke am 4. November hinauslaufend. Diese Aufflackern wurden mit CME Ereignissen vereinigt, die die Erde zusammengepresst haben. Der CMEs hat drei Geomagnetic-Stürme zwischen am 29. Okt und am 2. November verursacht, während dessen die zweiten und dritten Stürme begonnen wurden, bevor die vorherige Sturmperiode völlig gegenesen war. Die minimalen Werte von Dst waren-151,-353 und-383 nT. Ein anderer Sturm in dieser Ereignis-Periode ist am 4. - 5. November mit minimalem Dst von-69.nt vorgekommen. Der letzte Geomagnetic-Sturm war schwächer als die vorhergehenden Stürme, weil das aktive Gebiet auf der Sonne außer dem Meridian rotiert hatte, wo der Hauptteil während des Aufflackern-Ereignisses geschaffener CME beiseite der Erde gegangen ist. Die ganze Folge von Ereignissen ist als der 'Halloween-Sturm' bekannt. Von Federal Aviation Administration (FAA) bedientes Wide Area Augmentation System (WAAS) war seit etwa 30 Stunden wegen des Sturms off-line. Der japanische ADEOS-2 Satellit wurde streng beschädigt, und die Operation von vielen anderen Satelliten wurden wegen des Sturms unterbrochen.

Wechselwirkungen mit planetarischen Prozessen

Der Sonnenwind trägt auch damit das magnetische Feld der Sonne. Dieses Feld wird entweder eine Nord- oder Südorientierung haben. Wenn der Sonnenwind energische Brüche hat, sich zusammenziehend und den magnetosphere ausbreitend, oder wenn der Sonnenwind eine nach Süden gerichtete Polarisation nimmt, geomagnetic Stürme kann erwartet werden. Das nach Süden gerichtete Feld verursacht magnetische Wiederverbindung des dayside magnetopause, schnell magnetisch und Partikel-Energie in den magnetosphere der Erde einspritzend.

Während eines Geomagnetic-Sturms wird die F Schicht der Ionosphäre nicht stabil, Bruchstück werden, und kann sogar verschwinden. In den nördlichen und südlichen Pol-Gebieten der Erde wird Aurora im Himmel erkennbar sein.

Geomagnetic stürmen Effekten

Strahlenrisikos Menschen

Intensive Sonnenaufflackern veröffentlichen Partikeln "sehr hohe Energie", die Strahlenvergiftung Menschen (und Säugetiere im Allgemeinen) ebenso als Radiation der niedrigen Energie von Kerndruckwellen verursachen kann.

Die Atmosphäre und magnetosphere der Erde erlauben entsprechenden Schutz am Boden-Niveau, aber Astronauten im Raum sind potenziell tödlichen Dosen der Radiation unterworfen. Das Durchdringen von energiereichen Partikeln in lebende Zellen kann Chromosom-Schaden, Krebs und einen Gastgeber anderer Gesundheitsprobleme verursachen. Große Dosen können sofort tödlich sein.

Sonnenprotone mit Energien, die größer sind als 30 MeV, sind besonders gefährlich. Im Oktober 1989 hat die Sonne genug energische Partikeln erzeugt, dass, wenn ein Astronaut Stehen auf dem Mond zurzeit gewesen sein, nur einen Raumanzug tragend, und in der Hauptlast des Sturms ertappt haben sollte, er wahrscheinlich gestorben wäre; die erwartete Dosis würde ungefähr 7000 rem sein. Bemerken Sie, dass Astronauten, die Zeit hatten, um Sicherheit in einem Schutz unter Mondboden zu gewinnen, nur geringe Beträge der Radiation absorbiert hätten.

Die Kosmonauten auf der Station von Mir wurden täglichen Dosen ungefähr zweimal der jährlichen Dosis auf dem Boden unterworfen, und während des Sonnensturms am Ende 1989 haben sie ihre voll-jährige Strahlendosis-Grenze in gerade ein paar Stunden absorbiert.

Sonnenprotonenereignisse können auch erhobene Radiation an Bord des Flugzeuges erzeugen, das an hohen Höhen fliegt. Obwohl diese Gefahren klein sind, erlaubt die Überwachung von Sonnenprotonenereignissen durch die Satelliteninstrumentierung der gelegentlichen Aussetzung, kontrolliert und, und schließlich die Flugrouten und angepassten Höhen bewertet zu werden, um die absorbierte Dosis der Flugzeugbesatzungen zu senken.

Biologie

Es gibt einen wachsenden Körper von Beweisen, die sich ins geomagnetic Feld ändern, betreffen biologische Systeme. Studien zeigen an, dass physisch betonte menschliche biologische Systeme auf Schwankungen im geomagnetic Feld antworten können. Interesse und Sorge in diesem Thema haben die Internationale Vereinigung der Radiowissenschaft dazu gebracht, eine neue Kommission genannt die Kommission 'K — Electromagnetics in der Biologie und Medizin zu schaffen.

Vielleicht am nächsten studiert der biologischen Effekten der variablen Sonne ist die Degradierung der geistigen Navigationsanlagen von Brieftauben während Geomagnetic-Stürme gewesen. Tauben und andere wandernde Tiere, wie Delfine und Walfische, ließen innere biologische Kompasse des in Bündel von Nervenzellen gewickelten Mineralmagneteisensteins zusammensetzen.

Gestörte Systeme

Odenwald schlägt vor, dass ein Geomagnetic-Sturm auf der Skala des Sonnensturms von 1859 heute Milliarden von Dollars des Schadens an Satelliten, Macht-Bratrost und Radiokommunikationen verursachen würde, und elektrische Gedächtnislücken auf einer massiven Skala verursachen konnte, die seit Wochen nicht repariert werden könnte.

Kommunikationen

Viele Nachrichtensysteme verwenden die Ionosphäre, um Radiosignale über lange Entfernungen zu widerspiegeln. Ionosphärische Stürme können Radiokommunikation an allen Breiten betreffen. Einige Radiofrequenzen werden absorbiert, und andere werden widerspiegelt, zu schnell schwankenden Signalen und unerwarteten Fortpflanzungspfaden führend. Fernsehen und kommerzielle Radiostationen werden wenig durch die Sonnentätigkeit betroffen, aber Boden-Bord-, Kurzwellensendung vom Schiff an Land und Amateurradio (größtenteils die Bänder unter 30 MHz) werden oft gestört. Bordfunker, die HF Bänder verwenden, verlassen sich Sonnen- und Geomagnetic-Alarmsignale, um ihre Nachrichtenstromkreise und das Laufen aufrechtzuerhalten.

Einige militärische Entdeckungs- oder Frühwarnsysteme werden auch durch die Sonnentätigkeit betroffen. Der Überhorizont-Radar drängt Signale von der Ionosphäre, um den Start des Flugzeuges und der Raketen von langen Entfernungen zu kontrollieren. Während Geomagnetic-Stürme kann dieses System durch das Radiodurcheinander streng behindert werden. Einige Unterseebootentdeckungssysteme verwenden die magnetischen Unterschriften von Unterseebooten als ein Eingang zu ihren sich niederlassenden Schemas. Stürme von Geomagnetic können maskieren und diese Signale verdrehen.

Die Bundesflugregierung erhält alltäglich Alarmsignale von Sonnenradiobrüchen, so dass sie Nachrichtenprobleme anerkennen und unnötige Wartung vermeiden können. Wenn ein Flugzeug und eine Boden-Station nach der Sonne ausgerichtet werden, kann die Klemmung von Luftkontrolle-Radiofrequenzen vorkommen. Das kann auch geschehen, wenn eine Erdstation, ein Satellit und die Sonne in der Anordnung sind. Um unnötige Wartung auf Satellitenverkehr-Systemen an Bord des Flugzeuges zu verhindern, stellt AirSatOne ein lebendes Futter für Geophysikalische Ereignisse vom Raumwettervorhersagezentrum von NOAA zur Verfügung. Das lebende Futter von AirSatOne erlaubt Benutzern, beobachtet anzusehen, und hat Raumstürme vorausgesagt. Geophysikalische Alarmsignale sind für Flugzeugbesatzungen und Wartungspersonal wichtig, um zu bestimmen, ob eine kommende Tätigkeit oder Geschichte haben oder eine Wirkung auf den Satellitenverkehr, die GPS Navigation und die HF Kommunikationen haben werden.

Die Telegraf-Linien in der Vergangenheit wurden durch Geomagnetic-Stürme ebenso betroffen. Die Telegrafen haben eine lange Leitung für die Datenlinie verwendet, sich für viele Meilen mit dem Boden als der Nullleiter streckend und mit der Gleichstrom-Macht von einer Batterie gefüttert; das hat sie (zusammen mit den Starkstromleitungen erwähnt unten) empfindlich dagegen gemacht, unter Einfluss der durch den Ringstrom verursachten Schwankungen zu sein. Die durch den Geomagnetic-Sturm veranlasste Stromspannung/Strom könnte zu Verminderung des Signals, wenn abgezogen, von der Batteriewidersprüchlichkeit, oder zu allzu starken und unechten Signalen, wenn hinzugefügt, dazu geführt haben; einige Maschinenbediener in solchen Fällen haben sogar gelernt, die Batterie zu trennen und sich auf den veranlassten Strom als ihre Macht-Quelle zu verlassen. In äußersten Fällen war der veranlasste Strom die Rollen am Empfang-Seitenplatzen in Flammen so hoch, oder die Maschinenbediener haben Stromschläge erhalten. Stürme von Geomagnetic betreffen auch Telefonverbindungen des langen Ziehens einschließlich unterseeischer Kabel, wenn sie Seh-Faser nicht sind.

Der Schaden an Nachrichtensatelliten kann Nichtlandtelefon, Fernsehen, Radio und Internetverbindungen stören. Die Nationale Akademie von Wissenschaften hat 2008 über mögliche Drehbücher der weit verbreiteten Störung in der 2012-2013 Sonnenspitze berichtet.

Navigationssysteme

Systeme wie GPS, LORAN und das jetzt verstorbene OMEGA werden nachteilig betroffen, wenn Sonnentätigkeit ihre Signalfortpflanzung stört. Das OMEGA-System hat aus acht Sendern gelegen weltweit bestanden. Flugzeuge und Schiffe haben die sehr niedrigen Frequenzsignale von diesen Sendern verwendet, um ihre Positionen zu bestimmen. Während Sonnenereignisse und Geomagnetic-Stürme hat das System Navigator-Information gegeben, die durch nicht weniger als mehrere Meilen ungenau ist. Wenn Navigatoren alarmiert worden waren, dass ein Protonenereignis oder Geomagnetic-Sturm im Gange waren, könnten sie auf ein Aushilfssystem umgeschaltet haben.

GPS Signale werden betroffen, wenn Sonnentätigkeit plötzliche Schwankungen in der Dichte der Ionosphäre verursacht, die GPS-Signale verursachend (wie ein blitzender Stern) zu funkeln. Das Funkeln von Satellitensignalen während ionosphärischer Störungen wird an HAARP während ionosphärischer Modifizierungsexperimente studiert. Es ist auch an der Jicamarca Radiosternwarte studiert worden.

Eine Technologie, die verwendet ist, um GPS Empfängern zu erlauben, fortzusetzen, in Gegenwart von einigen verwirrenden Signalen zu funktionieren, ist Receiver Autonomous Integrity Monitoring (RAIM). Jedoch wird RAIM behauptet in der Annahme, dass eine Mehrheit der GPS Konstellation richtig funktioniert, und so ist es viel weniger nützlich, wenn die komplette Konstellation durch globale Einflüsse wie Geomagnetic-Stürme gestört wird. Selbst wenn RAIM einen Verlust der Integrität in diesen Fällen entdeckt, kann es nicht im Stande sein, ein nützliches, zuverlässiges Signal zur Verfügung zu stellen.

Satellitenhardware-Schaden

Stürme von Geomagnetic und vergrößerte ultraviolette Sonnenemission heizen die obere Atmosphäre der Erde, es veranlassend, sich auszubreiten. Die erhitzten Luftanstiege und die Dichte an der Bahn von Satelliten bis dazu nehmen ungefähr bedeutsam zu. Das läuft vergrößert hinaus ziehen sich Satelliten im Raum in die Länge, sie veranlassend, Bahn ein bisschen zu verlangsamen und zu ändern. Wenn Niedrige Erdbahn-Satelliten zu höheren Bahnen nicht alltäglich erhöht werden, fallen sie langsam, und brennen schließlich in der Atmosphäre der Erde aus.

Skylab ist ein Beispiel eines Raumfahrzeugs, das in die Atmosphäre der Erde vorzeitig 1979 infolge der higher-expected Sonnentätigkeit wiedereingeht. Während des großen geomagnetic Sturms des Märzes 1989 mussten vier der Navigationssatelliten der Marine aus dem Dienst seit bis zu einer Woche genommen werden, der amerikanische Raumbefehl musste neue Augenhöhlenelemente für mehr als 1000 Gegenstände betroffen anschlagen, und der Maximale Sonnenmissionssatellit ist aus der Bahn im Dezember dasselbe Jahr gefallen.

Die Verwundbarkeit der Satelliten hängt von ihrer Position ebenso ab. Die Atlantische Südanomalie ist ein lebensgefährlicher Platz für einen Satelliten, um durchzugehen.

Da Technologie Raumfahrzeugbestandteilen erlaubt hat, kleiner zu werden, sind ihre miniaturisierten Systeme immer verwundbarer für die energischeren Sonnenpartikeln geworden. Diese Partikeln können Sachschaden zu Mikrochips verursachen und können Softwarebefehle in satellitengeborenen Computern ändern.

Ein anderes Problem für Satellitenmaschinenbediener ist Differenzialaufladung. Während Geomagnetic-Stürme, der Zahl und Energie der Elektron- und Ion-Zunahme. Wenn ein Satellit durch diese gekräftigte Umgebung, die beladenen Partikeln reist, die schlagen, dass die Raumfahrzeuge verschiedene Teile des Raumfahrzeugs veranlassen, unterschiedlich beladen zu werden. Schließlich können elektrische Entladungen über Raumfahrzeugbestandteile funken, schadend und vielleicht sie unbrauchbar machend.

Hauptteil, der stürmt (hat auch tief Aufladung genannt), kommt vor, wenn energische Partikeln, in erster Linie Elektronen, in die Außenbedeckung eines Satelliten eindringen und ihre Anklage in seinen inneren Teilen ablegen. Wenn genügend Anklage in irgendwelchem Bestandteil anwächst, kann sie versuchen, durch die Entladung zu anderen Bestandteilen für neutral zu erklären. Diese Entladung ist für die elektronischen Systeme des Satelliten potenziell gefährlich.

Geologische Erforschung

Das magnetische Feld der Erde wird von Geologen verwendet, um unterirdische Felsen-Strukturen zu bestimmen. Größtenteils suchen diese geodätischen Landvermesser nach Öl, Benzin oder Mineralablagerungen. Sie können das nur vollbringen, wenn das Feld der Erde ruhig ist, so dass wahre magnetische Unterschriften entdeckt werden können. Andere geophysicists ziehen es vor, während Geomagnetic-Stürme zu arbeiten, wenn starke Schwankungen in den normalen unterirdischen elektrischen Strömen der Erde ihnen Sinnuntergrund-Öl oder Mineralstrukturen erlauben. Diese Technik wird magnetotellurics genannt. Aus diesen Gründen verwenden viele Landvermesser Geomagnetic-Alarmsignale und Vorhersagen, um ihre kartografisch darstellenden Tätigkeiten zu planen.

Elektrischer Bratrost

Wenn sich magnetische Felder in der Nähe von einem Leiter wie eine Leitung bewegen, hat ein geomagnetically Strom veranlasst, wird im Leiter erzeugt. Das stößt auf eine großartige Skala während Geomagnetic-Stürme (derselbe Mechanismus beeinflusst auch Telefon- und Telegraf-Linien, sieh oben) auf allen langen Übertragungslinien. Lange Übertragungslinien (viele Kilometer in der Länge) sind so unterworfen, um durch diese Wirkung zu beschädigen. Namentlich schließt das hauptsächlich Maschinenbediener in China, Nordamerika und Australien, besonders in die modernere Hochspannung, Linien des niedrigen Widerstands ein. Der europäische Bratrost besteht hauptsächlich aus kürzeren Übertragungskabeln, die für den Schaden weniger verwundbar sind.

(Fast direkt) sind Ströme, die in diesen Linien von Geomagnetic-Stürmen veranlasst sind, für die elektrische Übertragungseinrichtung, besonders Generatoren und Transformatoren schädlich - Kernsättigung veranlassend, ihre Leistung beschränkend (sowie verschiedene Sicherheitsgeräte zu Fall bringend), und Rollen und Kerne veranlassend, anzuheizen. Diese Hitze kann unbrauchbar machen oder sie zerstören, sogar eine Kettenreaktion veranlassend, die überladen und Transformatoren überall in einem System blasen kann. Das ist genau, was am 13. März 1989 geschehen ist: In Québec, sowie über Teile der nordöstlichen Vereinigten Staaten wurde die elektrische Versorgung mehr als 6 Millionen Menschen seit 9 Stunden wegen eines riesigen Geomagnetic-Sturms abgeschnitten. Einige Gebiete Schwedens wurden ähnlich betroffen.

Gemäß einer Studie durch die Vereinigung von Metatech würde ein Sturm mit einer bis diesen von 1921 vergleichenden Kraft mehr als 300 Transformatoren zerstören und mehr als 130 Millionen Menschen ohne Macht mit Kosten verlassen, die sich auf mehrere Trillionen Dollar belaufen. Ein massives Sonnenaufflackern konnte elektrische Macht seit Monaten herausschlagen.

Durch den Empfang geomagnetic stürmen Alarmsignale und Warnungen (z.B durch die Raumwettervorhersage Zentrum; über Raumwettersatelliten als SOHO oder ASS), Macht-Gesellschaften können Schaden an der Energieübertragungsausrüstung, durch das kurze Trennen von Transformatoren oder durch das Verursachen vorläufiger Gedächtnislücken minimieren. Vorbeugende Maßnahmen bestehen auch, einschließlich des Verhinderns des Zustroms von GICs in den Bratrost durch die zum Boden neutrale Verbindung.

Rohrleitungen

Schnell das Schwanken geomagnetic Felder kann veranlasste Ströme von geomagnetically in Rohrleitungen erzeugen. Das kann vielfache Probleme für Rohrleitungsingenieure verursachen. Fluss-Meter in der Rohrleitung können falsche Fluss-Information übersenden, und die Korrosionsrate der Rohrleitung wird drastisch vergrößert. Wenn Ingenieure falsch versuchen, den Strom während eines Geomagnetic-Sturms zu erwägen, können Korrosionsraten noch mehr zunehmen. Wieder erhalten Rohrleitungsbetriebsleiter so Raumwetteralarmsignale und Warnungen, ihnen zu erlauben, Verteidigungsmaßnahmen durchzuführen.

Instrumente

Magnetometer kontrollieren die auroral Zone sowie das äquatoriale Gebiet. Zwei Typen des Radars — zusammenhängende Streuung und zusammenhanglose Streuung — werden verwendet, um die auroral Ionosphäre zu untersuchen. Indem man Signale von ionosphärischen Unregelmäßigkeiten (der convect mit ihren Feldlinien) drängt, kann man ihre Bewegung verfolgen und magnetospheric Konvektion ableiten.

Raumfahrzeuginstrumente schließen ein:

  • Magnetometer, gewöhnlich des Fluss-Tor-Typs. Gewöhnlich sind diese am Ende Booms, um sie weg von der magnetischen Einmischung durch das Raumfahrzeug und seine elektrischen Stromkreise zu behalten.
  • Elektrische Sensoren an den Enden, Booms entgegenzusetzen, werden verwendet, um potenzielle Unterschiede zwischen getrennten Punkten zu messen, elektrisches mit der Konvektion vereinigtes Feld abzuleiten. Die Methode arbeitet am besten in hohen Plasmadichten in der niedrigen Erdbahn; weit von langen Erdbooms sind erforderlich, um zu vermeiden - aus elektrischen Kräften zu beschirmen.
  • Radioklopfer vom Boden können Funkwellen der unterschiedlichen Frequenz von der Ionosphäre drängen, und durch das Timing ihrer Rückkehr bekommen das Profil der Elektrondichte in der Ionosphäre — bis zu seiner Spitze vorbei, welche Funkwellen nicht mehr zurückkehren. Radioklopfer in der niedrigen Erdbahn an Bord des kanadischen Alouette 1 (1962) und Alouette 2 (1965), haben Funkwellen erdwärts gestrahlt und haben das Elektrondichte-Profil der "Deckionosphäre beobachtet." Andere tönende Radiomethoden wurden auch in der Ionosphäre (z.B auf dem IMAGE) versucht.
  • Eine große Vielfalt von "Partikel-Entdeckern" hat in der Bahn funktioniert. Die ursprünglichen Beobachtungen des Strahlenriemens von Van Allen haben einen Geigerzähler, einen groben Entdecker verwendet, der unfähig ist, Partikel-Anklage oder Energie zu erzählen. Später wurden Scintillator-Entdecker verwendet, und noch später "channeltron" Elektronvermehrer haben besonders breiten Gebrauch gefunden. Um Anklage und Massenzusammensetzung, sowie Energien abzuleiten, wurde eine Vielfalt von Massenspektrograph-Designs verwendet. Für Energien bis zu ungefähr 50 keV (die den grössten Teil von magnetospheric Plasma einsetzen) werden Spektrometer der Zeit des Flugs (z.B "Zylinder"-Design) weit verwendet.

Computer haben es möglich gemacht, Jahrzehnte von isolierten magnetischen Beobachtungen und Extrakt-Durchschnitt-Muster von elektrischen Strömen und durchschnittlichen Antworten auf interplanetarische Schwankungen zusammenzubringen. Sie führen auch Simulationen des globalen magnetosphere und seine Antworten, indem sie die Gleichungen von magnetohydrodynamics (MHD) auf einem numerischen Bratrost lösen. Passende Erweiterungen müssen hinzugefügt werden, um den inneren magnetosphere zu bedecken, wo magnetische Antriebe und ionosphärische Leitung auch in Betracht gezogen werden müssen. Bis jetzt sind die Ergebnisse schwierig zu dolmetschen, und bestimmte Annahmen sind noch erforderlich, um kleine Phänomene zu bedecken.

Siehe auch

  • A-Index
  • K-Index
  • Elektromagnetischer Puls
  • Umkehrung von Geomagnetic
  • Magnetar
  • Fortgeschrittener Zusammensetzungsforscher
  • STEREO-
  • Heliospheric und Sonnensternwarte
  • Liste von Plasma (Physik) Artikel

Weiterführende Literatur

  • Stoupel, E., (1999) Wirkung der geomagnetic Tätigkeit auf kardiovaskulären Rahmen, Zeitschrift der Klinischen und Grundlegenden Kardiologie, 2, Ausgabe 1, 1999, Seiten 34-40. IN James A. Marusek (2007) Sonnensturmdrohungsanalyse, Einfluss, Bloomfield, Indiana 47424
http://www.breadandbutterscience.com/SSTA.pdf
  • Volland, H., (1984), "atmosphärische Elektrodynamik", Kluwer Publ. Dordrecht

Zusammenhängende Websites

Websites in Zusammenhang damit, fertig zu werden, oder dem Messen von Sonnenstürmen

Aurora-Bewachung, an der Universität von Lancaster, gibt E-Mail-Warnungen vor Kranz-Massenausweisungen und Geomagnetic-Stürmen für Aurora-Beobachtungsanhänger:

http://www.dcs.lancs.ac.uk/iono/aurorawatch/cgi-bin/subscribe

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