Gniew Słońca

T
9 września 2011, 11:01

Burza magnetyczna – nagłe i intensywne zaburzenia pola magnetycznego Ziemi (wideo)

Gniew Słońca

Zaburzenia te są związane ze słonecznymi koronalnymi wyrzutami masy i burzami słonecznymi, które wywołują gwałtowne zmiany natężenia wiatru słonecznego, a te docierają do magnetosfery Ziemi w ciągu 20-70 godzin od rozbłysku na Słońcu. Tylko wyrzuty w kierunku Ziemi wywołują burze magnetyczne. Wiatr słoneczny wywołuje zmiany w polu magnetycznym, zmiany te indukują prądy w jonosferze zmieniając jej własności oraz wywołując zmiany pola magnetycznego. Burza magnetyczna może trwać około dwóch dni. Rozróżnia się początkową fazę dodatnią i następującą potem bardziej długotrwałą ujemną.

Między 28 sierpnia a 2 września 1859 obserwowano na Słońcu liczne plamy i rozbłyski, w tym największy 1 września. Olbrzymi koronalny wyrzut masy (CME) skierowany w stronę Ziemi dotarł wtedy do naszej planety w ciągu zaledwie 18 godzin - podczas gdy normalnie trwa to 3 do 4 dni. W dniach 1-2 września wystąpiła największa notowana burza magnetyczna. Największe zarejestrowane natężenie składowej poziomej pola magnetycznego wyniosło 1600 nT (pomiary w obserwatorium Colaba w pobliżu Bombaju w Indiach). Oddziaływanie pola z liniami telegraficznymi w Ameryce i Europie indukowało napięcie elektryczne, powodujące w niektórych przypadkach porażenia telegrafistów i pożary. Zorze polarne, normalnie widoczne tylko w pobliżu biegunów, obserwowano daleko na południu (Hawaje, Meksyk, Kuba, Włochy). Wydarzenie to przeszło do historii jako Burza magnetyczna roku 1859.

Z badania rdzeni lodowych wynika, że burze o podobnej sile zdarzają się mniej więcej raz na 500 lat. Od roku 1859 mniej intensywne burze wystąpiły w latach 1921 i 1960, zakłócając działanie radia na całym świecie.

13 marca 1989 burza magnetyczna spowodowała wyłączenie sieci energetycznej w Quebec w Kanadzie w efekcie kaskadowego zadziałania zabezpieczeń. Awaria pozbawiła prądu sześć milionów ludzi na 9 godzin i miała poważne skutki ekonomiczne. Burza wywołała zorze widoczne daleko na południu, na przykład w Teksasie. Koronalny wyrzut masy będący przyczyną tej burzy wystąpił 9 marca 1989 roku.

W sierpniu 1989 inna burza zakłóciła działanie komputerów powodując wstrzymanie handlu na giełdzie w Toronto.

W raporcie National Research Council of the National Academies of Sciences (Amerykańska Akademia Nauk) naukowcy ostrzegają, iż podobna burza, jak ta z roku 1859, dzisiaj mogłaby spowodować globalną katastrofę. W marcu 1989 roku wytworzony w początkowej fazie burzy impuls w sieci energetycznej spowodował np. zniszczenie transformatora wysokiego napięcia i jak do tej pory było to chyba jedno z dwu takich zdarzeń.

Według Workshopu, który odbył się w 2008 roku, nieco większa burza od tej z maja 1921 roku, zniszczyłaby w samych Stanach Zjednoczonych ok. 350 transformatorów i lokalnych stacji elektroenergetycznych, dostarczających energii dla 130 milionów osób, co jednak nie wydarzyło się w roku 1989. 

Sieci energetyczne w Europie są ze sobą mocno powiązane, a mimo to podobne awarie w tej części świata się nie zdarzają. Obawy przed przeciążeniem jakiegoś "oczka" sieci powodującego kolejne usterki są jednak wciąż duże. Koszty związane z brakiem reakcji operatorów systemu energetycznego mogłyby być ogromne, ponieważ jeden spalony transformator powoduje przerwę w funkcjonowaniu systemu, zaś czas produkcji nowego (na zamówienie) wynosi ok. 12 miesięcy. Pisanie w podobnym kontekście o burzy o tak dużym natężeniu, jak tej z 1859 roku, która mogłaby zniszczyć cały system energetyczny krajów uprzemysłowionych, jest kwestią kontrowersyjną, jakkolwiek funkcjonowanie systemu nie powinno być beztrosko pozostawiane działaniu promieni kosmicznych.

Obecnie istnieje globalny system wczesnego ostrzegania przed rozbłyskami słonecznymi (np. satelity SOHO, SDO, GOES). Przed skutkami tych emisji można sieci chronić głównie wyłączeniami oraz zmieniając napięcie przez podłączenie w miarę możliwości sfazowanej zawady w postaci kondensatora. Z systemu korzystają np. amerykańskie badania geologiczne i energetyka. Zupełnie inną kwestią jest sprawność działania służb miejskich w czasie zaciemnień i możliwość korzystania z własnych źródeł energii (takie generatory są w każdym warszawskim wysokościowcu), jak również sprawność administracji w dużych osiedlach, w których budynki nie mają własnych mini-elektrowni.

[wikipedia], [discovery]