地磁暴引起的地电流

2018-09-10 20:16:05  Spaceweather

地磁暴引起的地电流

2018-09-10 20:16:05
来源:Spaceweather
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虽然目前太阳处在活动极小期,但不代表太阳完全安静。太阳在2018/8/20(世界时)发生一场日冕物质抛射(coronal mass ejection,CME)事件,带出大量带电粒子冲向地球,于2018/8/25-8/26发生一场规模达G3等级的地磁暴(geomagnetic storm)。

地磁暴引起的地电流

一般所知的,地磁暴会显现在大气中,尤其电离层受到扰动而造成电波信号中断的现象,还有一部份就是大家熟知的极光活动会比较活跃。然而,地磁暴活动其实也会发生在脚下的泥土中。挪威地下埋设的侦测器就在8/26这场地磁暴中侦测到有强烈电流通过土壤,称为「地电流」,下图即为由挪威罗弗敦群岛(Lofoten)极光中心(Polarlightcenter)Rob Stammes制作的电流记录图,他已经在他的北极观测站(Arctic observatory)外设置仪器,监测地电流好几年了。Stammes表示:这个地电流相当强,在地磁暴期间,地电流的电场激增至10mv/m或10v/km,约比平常强了10倍左右。在太阳活动极小期内,没有发生强烈太阳闪焰的状况下,这样的事件相当罕见。

地磁暴会引发地电流
Heavy Magnetic Storm/Ground Current.Taken by Rob Stammes on August 26,2018 @ Polarlightcenter Lofoten Norway.
 
为何地磁暴会引发地电流?这其实是基本物理学:根据法拉第定律(Faraday's Law),当磁场改变时会引起电磁感应,使电线或其他导电体产生电流。在大多数地区,土壤因含有盐和矿物而具有导电性,所以当局部磁场开始振动,自然的就会有电流开始流动。被地磁暴引发的地电流会对电力系统造成电压扰动,偶然机会下,会造成电力全失或发电设施毁损而停电的事故,尤其是高纬度地区,因而相关单位必须注意地磁暴的发生状况。

责任编辑:微科普

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