地磁暴2021，什么叫地磁暴

国家空间天气监测预警中心宣布，3月24日、25日、26日可能出现地磁活动。其中，预计3月25日可能出现中度以上地磁暴，甚至是地磁暴。预计地磁活动将持续到26日。什么是地磁风暴？有什么影响？

什么是地磁风暴？

作为最典型的太阳爆炸，日冕物质抛射以每秒数百公里的高速将数亿吨太阳物质从太阳表面喷射出去。它不仅仅是巨大质量和速度的动能。它还携带着太阳强大磁场的能量，当它与地球碰撞时，会引起地球磁场方向和强度的变化，产生地磁风暴。

具有两个太阳活动区的羲和卫星在日冕物质抛射（CME）发生之前“准备移动”

这次磁暴有什么特点呢？

SOHO卫星搭载的日冕仪捕捉到了日冕物质抛射的过程。

由于这次日冕物质的喷发几乎直接发生在地球对面，因此从地球上看，喷发形成了一个圆形表面，即以前所谓的“总晕”。由于这种爆炸活动喷射出的太阳物质比地球速度更快、分布更广，因此可以引起相对较强的地磁活动。

为什么地磁风暴会产生极光？

在磁暴期间，当高能粒子从太空落下、与空气碰撞并发光时，极光就会形成。

太阳高能粒子流（太阳风）与地球周围及地磁相互作用示意图

当空气中的分子和原子与太阳能材料高速碰撞时，就会发生微观能量交换。以氧原子为例，氧原子通过碰撞接收到部分能量，但由于核外电子的特性，电子与核之间只能容纳一定的能量。它将作为Just Shine 发行。

受前期地磁风暴影响，2023年12月1日夜间，我国黑龙江省、内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区等地出现极光活动。图/网信漠河微博

这场磁暴有多强？

地磁暴的强度主要根据某些地磁指数进行分类。这些指数可以反映地磁活动的强度，从而有助于了解地磁风暴的强度水平。

具体而言，常用的地磁指数包括Dst指数和Kp指数。 Dst指数（地磁扰动指数）是衡量空间天气状况的重要指标，通过测量地球磁场水平分量的变化来反映磁暴的强度。 Kp指数是全球磁场指数，反映了地球磁场每三小时的活动情况，值越高表示相应的地磁活动越强。

根据Dst指数的变化，磁暴强度分为五个等级：小型磁暴、中型磁暴、大型磁暴、特大型磁暴、超大型磁暴。

同时，Kp指数也被用来对磁暴的强度等级进行分级。根据Kp指数的变化，地磁活动可分为平静、不稳定、活跃、小、大、强等不同级别。

从这次地磁暴的预测强度来看，它很有可能是一场中型甚至大规模的地磁暴。也就是说，根据‘上面提到的“5级指数”被认为是高的。由于含量较低，强度不大，对地球的影响也相对有限。

地磁风暴如何影响我们？

专家表示，由干扰地球磁场的高能粒子引起的地磁风暴对人类影响不大，但可能会危及生命。例如，它们会影响无线电波的传播，干扰无线通信，影响飞机和船舶的导航，甚至影响手机信号，还会损坏人造飞机。这将是失败的原因。强地磁风暴还会影响电力传输（闭环）系统，损坏变压器和其他电网设备，并可能导致停电。

此外，地磁风暴也会影响一些生物活动。例如，信鸽依靠地球磁场来定位和飞行，因此也会受到地磁风暴的影响。

专家表示，现在可以根据太阳活动提前几天预测地磁风暴。这提供了一些警告时间，并允许采取措施保护基础设施免受地磁风暴的严重影响。

历史上发生过的强磁暴造成了什么样的影响？

1859年

目前已知有科学记录的最大的地磁风暴和极光现象是1859年的卡林顿现象，它导致了电报设备的熔毁以及欧洲部分地区长达八天的恶劣太空天气，都是我造成的。当时，太阳风暴并未对地球构成严重威胁，因为地球主要依赖蒸汽机和劳动力，缺乏卫星、无线电通信和现代电网。

1989年

1989年3月的一场超磁暴使加拿大魁北克省的电网系统完全瘫痪，大部分地区花了9个小时才恢复供电。该事故还损坏了澳大利亚的一条石油管道，导致大西洋和太平洋海底电缆产生高压脉冲，导致美国卫星GOES-7失去一半太阳能电池并缩短一半寿命，并导致日本通信卫星CS-3B也出现了异常。卫星上的备份命令行损坏。

1990年

1990年7月9日，欧洲和北美遭遇地磁风暴袭击，造成航天器和卫星故障、航班延误、停电等一系列问题。

2003年

2003年10月下旬至11月初，太阳发生了一系列强烈的爆炸活动，对太阳和地球的空间环境造成了重大破坏。受此影响，美国加州中部出现了罕见的极光，大约一半的卫星出现故障。日本的先进地球观测卫星二号（ADEOS-2）也完全出现故障，导致世界各地的通讯出现问题。海上紧急呼叫已发出。系统瘫痪，探险队通讯中断，全球定位系统精度下降，瑞典5 万人的供电中断。

来源：央视新闻、科普中国、光明新闻、新华社、北京日报

编辑戴文佳校对赵琳