Магнитные бури

Те, кто жалуется на головную боль, боль в сердце и общее недомогание во время дождя или резкой перемены погоды, сложно переживают магнитные бури, которые случаются около шести раз в год и могут длиться больше недели. Геомагнитная буря, или магнитный шторм (другое название этого явления), может спровоцировать ухудшения в работе электрических устройств, интернета и мобильной связи. Представить страшно вероятные последствия, но действительно ли магнитные бури настолько опасны?

Суть

Солнечный ветер — поток выброшенных из Солнца заряженных частиц, который движется со скоростью около 400 км/с и может проникать в магнитное поле Земли. Когда солнечный ветер встречает магнитное поле Земли, он создает область, называемую магнитосферой, которая защищает нас от большей части этих заряженных частиц. Однако когда солнечный ветер становится особенно сильным или идет в определенном направлении, он может проникнуть в магнитосферу и вызвать временные изменения в магнитном поле Земли. Как раз это взаимодействие солнечного ветра и магнитосферы Земли и называется магнитной бурей.

Причины

Одна из наиболее распространенных причин появления магнитных бурь — вспышки на поверхности Солнца, которые высвобождают большое количество энергии и заряженных частиц. Вторая причина — корональные выбросы. Это выбросы из короны Солнца, а точнее — из зон пониженных температур, которые могут содержать заряженные частицы и магнитные поля. Именно они влияют на магнитное поле планеты.

Уровни и шкала

Опасность магнитной бури определяется уровнем ее интенсивности, которая обозначается индексом Dst. Рассчитывается данный показатель с помощью магнитометров, расположенных на станциях на магнитном экваторе Земли. Умеренные бури оцениваются в от -50 до -100 нТл (нанотесла), сильные от -100 до -200 нТл, экстремальные — выше -200 нТл. В состоянии спокойствия диапазон шкалы колеблется в пределах от -20 до 20 нТл.

Для понимания ученые используют индекс G, который обозначает отдельный уровень опасности геомагнитной бури и степень ее влияния на электричество, связь, людей, животных и т. д. По данной шкале магнитные бури подразделяются на пять уровней:

• G1 — незначительные магнитные бури, происходят 1700 раз за цикл. Не оказывают особого влияния на электросети и работу электронных приборов. Также могут не ощущаться людьми.
• G2 — умеренные, 660 раз за цикл. В некоторых случаях вызывают перепады напряжения, становятся причиной повреждения трансформаторов в северных широтах. Также влияют на движение космических аппаратов и на полярные сияния — они возникают дальше от полюсов.
• G3 — сильные, примерно 200 за цикл. Напрямую воздействуют на энергосистемы и вызывают перебои в спутниковой навигации и радиосвязи. В этом случае полярные сияния возникают ближе к экватору.
• G4 — тяжелые, около 100 за цикл. При таком уровне наблюдаются проблемы с контролем напряжения, ошибочные срабатывания защитных устройств. Создаются электрические токи в трубопроводах, ухудшается спутниковая навигация и радиосвязь. Полярные сияния видны в районе Краснодарского края.
• G5 — экстремально сильные, до четырех за цикл. Масштабные проблемы с электросетью, вызывающие полное отключение и серьезные неполадки в работе спутников, радиосвязи. Полярные сияния могут возникнуть в субтропиках.

Отдельно в расчетах применяются K-индекс и Kp-индекс. Первый обозначает отклонение магнитного поля Земли от нормы в течение трехчасового интервала, второй — планетарный индекс. Каждый из них помогает определить интенсивность магнитной бури и уровень ее опасности.