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    地磁暴的危害及影响

    2016/9/22 14:26:07

    地磁暴期间,高能粒子沉降和焦耳加热等过程使低层大气受热膨胀,引起高层大气密度增加;高层大气密地磁暴的连锁反应
    地磁暴的连锁反应
    度、成分和风场的变化,会引起电离层暴;磁层剧烈扰动时,磁尾中的热等离子体被加速向地球方向运动,形成热等离子体注入;带电粒子沿磁力线沉降,轰击高层大气,形成绚烂多彩的极光;磁层扰动期间,磁层中的电子可能被加速至很高的能量,引起全球范围的高能电子增强现象--高能电子暴。
    对卫星的影响

    直接影响:当地磁场扰动时,磁场方向和大小的改变会影响它们之间的力矩,致使卫星的姿态发生变化。卫星的姿态发生变化后,通信卫星将无法正常通信,甚至有时可能会中断通信;气象卫星、军事卫星也无法监测地球。

    间接影响:当强磁暴发生时,磁层顶部由于受到高速太阳风的剧烈挤压而被压缩到地球同步轨道之内,发生同步轨道磁层顶穿越事件。此时不仅会因所处的磁场环境发生变化而影响姿态,还会因为失去了磁场的保护而直接受到太阳风的冲击。

    对电网的影响

    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(Earth Surface Potential,ESP)。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ESP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(Geomagnetically Induced Currents, GIC)。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GIC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。

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