不是随便说说,太阳喘口气对地球都有实质性的物质影响?

太阳喘口气,对地球都有实质性的物质影响!1859年9月1日太阳天文学家理查德·卡灵顿(Richard Carrington)目睹了太阳黑子在消失前突然短暂地闪过亮光。第二天黎明前,地球大部分地区都爆发了极光,南至加勒比海和夏威夷,南至智利。这一事件不仅在一些通常不会出现的地方产生了可见光,而且还让全球的电报系统陷入混乱。

考虑到卡灵顿时代的技术水平,地磁风暴的影响仅限于电报服务中断。如果今天发生类似的事情,世界技术基础设施可能会陷入停顿。像地磁风暴这样的极端太空天气事件现在比过去更具破坏性。这是由于我们对空间技术系统的更大依赖,这些技术系统可能受到地球大气中电流和高能粒子影响。

太空天气威胁

我们可以把空间想象成一个寂静、空旷的空间,而太阳只是一个遥远的光和热的来源,当然这并不一定是真的。太阳和地球以更复杂、更亲密、有时甚至更危险的方式联系在一起。太阳黑子是太阳光球层上的暂时现象,比周围的区域看起来要暗。太阳黑子可以持续变化,可能只持续几个小时到几天,或者更激烈的甚至几个月。太阳黑子总数长期以来一直被认为是随着太阳周期大约11年的重复而变化。

太阳黑子活动的高峰称为太阳活动的最大值,而平静期称为太阳活动的最小值。太阳黑子伴随着电磁辐射(耀斑)爆发和日冕物质抛射(CME)等次生现象(物质的突然爆发),伴随着太阳高能粒子(SEPs),表明了强烈的磁活动。太阳耀斑是太阳能量的突然释放,而CME则是从太阳向太空发射热等离子体。引发耀斑和日冕物质抛射的确切机制仍在争论中,但太阳黑子群越大,太阳活动就越剧烈。太阳不断地喷射出高能电子、质子和其他原子核来轰击地球。

太阳耀斑和日冕物质抛射(CMEs)释放出大量能量和带电粒子。与地球上层大气猛烈碰撞,在那里它们可以引发地磁风暴。地磁风暴中的带电粒子会引起地球磁场扰动,对电力系统产生影响。地磁风暴产生许多影响,如电压中断导致停电;增加石油管道腐蚀的土壤电压变化;卫星、无线电和蜂窝通讯网络中断;暴露于高水平的辐射之下;减少极地航线的航班。地球磁场在两极都较弱,因此一些粒子通过地磁风暴进入地球大气层。

太阳天气效果

太阳活动对北美电网的不利经济影响已得到充分证明,例如1992年至2010年向美国能源部报告的电力扰动中,有4%可归因于强地磁活动。研究气候变化对经济的影响已经有一段时间了,那太阳呢?有趣的是,虽然空间天气研究是一个迅速发展的领域,但评估其总体社会和经济影响的学术工作似乎还处于起步阶段。目前,研究太空天气对经济的影响,对太阳活动的测量是太阳在特定时间产生的太阳黑子数量,幸运的是,这些数据是公开。

在实证分析中,研究发现经济合作与发展组织34个成员国的国内生产总值(GDP)随着太阳活动的增加而下降。平均而言,太阳能活动每增加1%,GDP就至少减少0.06%。研究发现,地磁风暴的负面经济影响在北纬地区更为显著。然而,地磁风暴的影响并不局限于高纬度地区,在英国、芬兰、瑞典、西班牙和美国都有记录美国、加拿大、南非、日本、中国和巴西。研究结果表明,在信息和通信领域,地磁风暴造成的破坏要大得多。