Geomagnetické bouře jsou poruchy magnetického pole Země, které trvají několik hodin až několik dní. Vznikají z vnějších zdrojů a jsou důsledkem náhlého nárůstu částic emitovaných slunečními erupcemi, které dosahují magnetosféry a vytvářejí změny v magnetickém poli Země. Geomagnetické bouře mají globální povahu a začínají na všech místech Země současně. Rozsah pozorovaných bouří se však liší místo od místa a čím vyšší je zeměpisná šířka, tím větší je jejich rozsah.
V tomto článku vám řekneme, co jsou geomagnetické bouře, jaké jsou jejich vlastnosti a nebezpečí.
Vznik geomagnetických bouří
Výskyt geomagnetických bouří souvisí se sluneční aktivitou. Slunce neustále vyzařuje částice v takzvaném „slunečním větru“. Tyto částice obvykle nepronikají zemskou atmosférou, protože jsou odráženy zemskou magnetosférou.
Slunce však nemá stálou aktivitu, ale spíše vykazuje aktivitu, která se mění po dobu 11 let, v takzvaném „slunečním cyklu“, který je kvantifikován počtem slunečních skvrn, které vidí v každém období. moment. . Během tohoto 11letého cyklu se Slunce změnilo od minimální aktivity s téměř mizejícími slunečními skvrnami k maximální aktivitě s výrazným nárůstem počtu slunečních skvrn.
Sluneční skvrny odpovídají chladnějším oblastem ve sluneční fotosféře, kde je magnetické pole velmi silné a jsou považovány za aktivní oblasti Slunce. V těchto slunečních skvrnách dochází ke slunečním erupcím a výronům koronální hmoty (CME). Sluneční erupce je prudká erupce, která vrhá velké množství koronálního materiálu do meziplanetárního prostoru, čímž mění hustotu a rychlost slunečního větru. Více informací o tomto procesu naleznete v článku o slunečních bouřích.
Když jsou CME dostatečně velké a vyskytují se ve směru Země, zvýšená hustota a rychlost slunečního větru může deformovat zemskou magnetosféru a vytvářet geomagnetické bouře. Ty ovlivňují celou planetu současně a v závislosti na tom, jak rychle se sluneční vítr prudce vyvrhne, může trvat den nebo několik dní, než k nim dojde, protože k tomuto jevu dochází na Slunci.
V posledních letech byla do vesmíru vypuštěna řada satelitních misí, které monitorují sluneční aktivitu z různých míst a poskytují včasná varování před výrony koronální hmoty, jež by mohly ovlivnit Zemi. Více se o tomto monitorování dozvíte v článku o kosmickém počasí.
Jak měřit geomagnetické bouře?
Geomagnetická bouře je zaznamenána na geomagnetických observatořích jako docela náhlá porucha, která ovlivňuje složky magnetického pole Země a přetrvává jeden den nebo déle, dokud není obnoven klid.
Pro kvantifikaci síly geomagnetických bouří byl použit geomagnetický index. Z nich se nejčastěji používá index Dst, který představuje magnetickou aktivitu sítě čtyř geomagnetických observatoří umístěných v blízkosti magnetického rovníku, a tříhodinový index, který představuje aktivitu.
Geomagnetismus se provádí každé tři hodiny. Z posledně jmenovaných je nejpoužívanější index K, což je kvazilogaritmický geomagnetický index, který představuje narušení místního geomagnetického pole a je založen na denní variační křivce geomagnetické observatoře za bezvětří. To se měří v tříhodinových intervalech. Na planetární úrovni je definován Kp index, který se získá výpočtem váženého průměru K indexů pozorovaných v celosvětové síti geomagnetických observatoří.
Americká agentura NOAA definovala stupnici pro kvantifikaci intenzity a dopadu geomagnetických bouří. Skládá se z pěti možných hodnot (G1 až G5) souvisejících s dosaženou hodnotou indexu Kp a představuje průměrnou frekvenci, s níž se vyskytují v každém slunečním cyklu . Pokud se chcete o této stupnici dozvědět více, přečtěte si prosím článek o geomagnetismu.
Vesmírné počasí zahrnuje studium podmínek prostředí mezi Sluncem a Zemí způsobených sluneční aktivitou a rizik s tím spojených.
V současné době existuje po celém světě mnoho organizací, které se specializují na vesmírné počasí, pracují na monitorování Slunce a jeho dopadu na Zemi, shromažďují data ze satelitů, geomagnetických observatoří a dalších senzorů. Ve Španělsku provádí tyto monitorovací a rozšiřovací mise Národní kosmická meteorologická služba (SEMNES) s účastí National Geographic Institute poskytující data ze své geomagnetické observatoře.
Účinky geomagnetických bouří
Polární záře
Geomagnetické bouře jsou obvykle malého rozsahu a nezpůsobují žádné škody. Severní záře na severní polokouli a jižní záře na jižní polokouli jsou nejkrásnějšími projevy geomagnetických bouří, které vznikají interakcí nabitých slunečních částic se zemskou atmosférou. Když v důsledku výronu koronální hmoty dorazí velké množství materiálu, zemské magnetické pole se snaží tyto částice odklonit, ale ty nakonec proniknou do oblasti poblíž magnetických pólů a dostanou se do kontaktu s horními vrstvami atmosféry. V těchto vrstvách částice interagují s atmosférickými plyny (kyslík, dusík), které pak vzájemně reagují a vytvářejí barvy, které vidíme.
Ačkoli jsou polární záře běžné ve vysokých zeměpisných šířkách, ve spojení s extrémními geomagnetickými bouřemi je lze pozorovat i v mnohem nižších zeměpisných šířkách. Například velká Carringtonova událost z 1. září 1859 způsobila polární záři v Evropě, Střední Americe a na Havaji. Ve Španělsku byl tento jev velmi patrný a v té době o něm informovala místní média. Chcete-li se o tomto jevu dozvědět více, doporučujeme si přečíst článek o polární záři.
Poškození geomagnetickou bouří
V méně běžných případech, kdy jsou geomagnetické bouře intenzivnější, mohou způsobit škody na infrastruktuře a lidech.
Na jedné straně jsou satelity vystaveny riziku ovlivnění nabitými energetickými částicemi, které mohou poškodit jejich strukturu nebo narušit jejich provoz . To by mohlo ovlivnit systémy určování polohy, navigační systémy nebo komunikační satelity a způsobit značné škody a finanční ztráty celé infrastruktuře, která je na provozu těchto systémů závislá.
Na druhou stranu jsou vysoce citlivé energetické rozvodné sítě a podzemní kovové potrubí, které mohou indukovat geomagneticky indukované proudy (GIC). Tento typ proudu může být pro elektrické sítě extrémně škodlivý a způsobit přehřátí nebo dokonce shoření vysokonapěťových transformátorů, jak se stalo během geomagnetické bouře 13. března 1989, která způsobila slavný výpadek proudu v kanadském Quebecu. Ropovody a plynovody jsou v důsledku GIC náchylné ke korozi, zatímco železniční signalizační systémy mohou být poškozeny, což představuje riziko.
Na lidi působí silné geomagnetické bouře i při cestování letadlem. Z tohoto důvodu jsou letadla na polárních trasách často při intenzivních geomagnetických bouřích odkloněna a astronauti musí zůstat na palubě, dokud účinky bouře neodezní.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o geomagnetických bouřích a jejich charakteristikách.
