地磁暴百度百科

地磁暴，是由太陽表面活動(dòng)引起的地球磁場全球性劇烈擾動(dòng)現(xiàn)象14。通常以地磁指數(shù)來表征地磁暴的大小。11

地磁暴是太陽風(fēng)高速等離子體到達(dá)地球空間后，引發(fā)產(chǎn)生的最具代表性的全球空間環(huán)境擾動(dòng)事件。地磁暴的強(qiáng)度可以表征為太陽風(fēng)中高速等離子體對地球磁層影響的強(qiáng)弱。地磁暴的強(qiáng)度等級一般用Kp指數(shù)和Dst指數(shù)這兩類地磁指數(shù)來劃分。在研究中通常采用Dst指數(shù)分級，而在預(yù)警應(yīng)用中采用Kp指數(shù)1。

第一次觀測到地磁暴的影響發(fā)生在19世紀(jì)初。從1806年5月到1807年6月，Alexander von Humboldt（亞歷山大·馮·洪堡）在柏林記錄了指南針的方位。在1806年12月21日，他注意到他的指南針在一次明亮的極光事件中變得不穩(wěn)定。15

2025年1月1日11時(shí)開始，到1月2日02時(shí)，地球出現(xiàn)明顯地磁活動(dòng)，其中1月1日23時(shí)至2日02時(shí)發(fā)生全球地磁指數(shù)為8的特大地磁暴。39

發(fā)現(xiàn)歷史

19世紀(jì)30年代，在德國科學(xué)家高斯和韋伯建立地磁臺站之初，他們就發(fā)現(xiàn)地磁場經(jīng)常有微小的起伏變化，但當(dāng)時(shí)他們并沒有認(rèn)識到這是由太陽引起的。之后，1859年9月1日，英國人卡林頓在觀察太陽黑子時(shí)，首先觀測到了太陽耀斑。第二天，地磁臺站記錄到1600納特斯拉的強(qiáng)烈地磁擾動(dòng)。這個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)和巧合，使他認(rèn)識到地磁擾動(dòng)居然與太陽爆發(fā)活動(dòng)有關(guān)。1806年12月，亞歷山大·馮·洪堡（Alexander von Humboldt）在柏林觀測到強(qiáng)磁偏轉(zhuǎn)，并注意到與地面磁異常同時(shí)消失的北極光，他在1808年發(fā)表的文章中將這一地面磁擾動(dòng)現(xiàn)象命名為磁暴。16

1859年9月1日至2日，發(fā)生了有記錄以來最大的地磁暴。從1859年8月28日到9月2日，在太陽上觀測到許多太陽黑子和太陽耀斑，其中最大的耀斑發(fā)生在9月1日。這被稱為1859年的太陽風(fēng)暴或卡靈頓事件。根據(jù)Colaba天文臺的記錄，地球磁場的水平分量減少了約1600 nT。據(jù)估計(jì)，Dst指數(shù)大約為- 1760 nT。美國和歐洲的電報(bào)線都經(jīng)歷了感應(yīng)電壓增加(emf)，甚至可能對電報(bào)操作員造成沖擊并引發(fā)火災(zāi)。南至夏威夷、墨西哥、古巴和意大利都能看到極光，而這種現(xiàn)象通常通常只在極地地區(qū)才能看到。隨后，1882年11月17日的地磁暴和1921年5月的地磁暴，兩者都中斷了電報(bào)服務(wù)并引發(fā)了火災(zāi)，1960年，由地磁引發(fā)的無線電中斷被廣泛報(bào)道。16

2003年10月19日至11月5日期間，太陽上爆發(fā)了17次大耀斑，其中包括一個(gè)巨大的X28耀斑，導(dǎo)致了11月4日的極端無線電中斷。這些耀斑與CME事件有關(guān)，CME事件在10月29日至11月2日期間引起了三次地磁爆。整個(gè)事件被稱為萬圣節(jié)大磁暴。受地磁爆影響，美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)運(yùn)營的WAAS系統(tǒng)離線了大約30個(gè)小時(shí)。日本的ADEOS-2衛(wèi)星嚴(yán)重受損，許多其他衛(wèi)星的通訊也因磁爆而中斷。16

據(jù)國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心，受太陽冕洞高速太陽風(fēng)和、太陽日冕物質(zhì)拋射（CME）的共同影響，2024年3月21日太陽風(fēng)速度上升至370km/s左右，從北京時(shí)間3月24日23時(shí)開始，到3月25日23時(shí)為止，地球出現(xiàn)了持續(xù)時(shí)間為3小時(shí)的大型地磁暴，6小時(shí)的中等地磁暴和3小時(shí)的小地磁暴。人們對地磁暴最直觀的感受就是它所帶來的極光。就在3月25日凌晨，中國內(nèi)蒙古根河市已經(jīng)可以看見此次地磁暴活動(dòng)引起的極光。

2024年5月，國家空間科學(xué)中心預(yù)計(jì)，5月11日地磁將產(chǎn)生強(qiáng)擾動(dòng)，可能達(dá)到大地磁暴水平。

2024年5月11日09時(shí)，國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心發(fā)布地磁暴紅色預(yù)警：北京時(shí)間2024年05月10日23時(shí)起發(fā)生地磁暴，最大級別達(dá)到超大地磁暴（Kp=9）水平，預(yù)計(jì)未來24小時(shí)，磁暴過程仍將持續(xù)，后續(xù)仍可能發(fā)生大地磁暴。受地磁暴影響，我國大部分地區(qū)電離層將會出現(xiàn)擾動(dòng)，短波通信和導(dǎo)航定位會受到不同程度的影響；高層大氣密度顯著增加，將導(dǎo)致低軌衛(wèi)星軌道衰減加劇。

2024年6月2日3時(shí)39分，太陽活動(dòng)區(qū)13697爆發(fā)了一次強(qiáng)度為M7.3級的中等耀斑，并伴隨明顯的日冕物質(zhì)拋射活動(dòng)，噴發(fā)類型為全暈噴發(fā)。受此影響，預(yù)計(jì)在6月4日前后可能發(fā)生小至中等地磁暴。

2024年8月，中國氣象局、國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心發(fā)布，北京時(shí)間8月9日03時(shí)15分左右，太陽活動(dòng)區(qū)13777爆發(fā)X1.3級大耀斑，在耀斑發(fā)生后的數(shù)十分鐘內(nèi)，大量日冕物質(zhì)被向外高速拋出形成日冕物質(zhì)拋射（CME）。受其影響，未來三天可能發(fā)生小到中等地磁暴。

2024年9月14日23時(shí)29分，太陽活動(dòng)區(qū)13825爆發(fā)了一次明顯的耀斑，其峰值強(qiáng)度為X4.5級，達(dá)到大耀斑等級。根據(jù)當(dāng)前獲取的太陽活動(dòng)區(qū)位置，日冕物質(zhì)拋射速度以及與地球的相對位置關(guān)系來判斷，14日晚發(fā)生的日冕物質(zhì)拋射可能在9月16至17日影響地球?qū)⒖赡馨l(fā)生包括地磁暴、高層大氣密度升高、電離層暴等一系列空間環(huán)境變化，進(jìn)而對航天、通訊等多個(gè)領(lǐng)域造成不同程度的影響。33

北京時(shí)間2024年10月8日8時(shí)到10月10日8時(shí)，太陽先后發(fā)生了五次明顯爆發(fā)活動(dòng)。

2024年10月10日，美國國家海洋和大氣管理局發(fā)布嚴(yán)重地磁暴（G4級）警報(bào)，并表示太陽日冕物質(zhì)拋射引起的地磁暴有可能達(dá)到G5級（極強(qiáng)）。

2024年10月，國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心預(yù)計(jì)，10月10日晚間到11日晚間，可能出現(xiàn)大地磁暴，如果沒有新的爆發(fā)活動(dòng)出現(xiàn)，12日可能會出現(xiàn)小到中等地磁暴，隨后逐漸恢復(fù)平靜。

2025年1月1日11時(shí)開始，到1月2日02時(shí)，地球出現(xiàn)明顯地磁活動(dòng)，其中1月1日23時(shí)至2日02時(shí)發(fā)生全球地磁指數(shù)為8的特大地磁暴。

現(xiàn)象描述

地磁暴是太陽風(fēng)高速等離子體對地球磁層作用所產(chǎn)生的短時(shí)地磁擾動(dòng)現(xiàn)象。地磁暴通常發(fā)生于太陽日冕物質(zhì)拋射（coronal mass ejection，CME） 或共轉(zhuǎn)相互作用區(qū)域 （co-rotating interaction region，CIR）所產(chǎn)生的高速太陽風(fēng)與地球磁層發(fā)生能量交換，并以低緯地區(qū)磁場水平分量在一個(gè)小時(shí)到十幾個(gè)小時(shí)內(nèi)急劇下降，并在隨后的幾天緩慢恢復(fù)為主要特征。一般以Dst指數(shù)衡量磁暴強(qiáng)度，其擾動(dòng)幅度通常在幾十nT至數(shù)百nT。

磁暴是由太陽風(fēng)的能量和物質(zhì)注入磁層所導(dǎo)致的，多發(fā)生在太陽活動(dòng)增強(qiáng)期間。太陽日冕物質(zhì)拋射中的大尺度行星際磁層（IMF）南向分量與地球磁場在向陽面發(fā)生重聯(lián)，使得更多太陽風(fēng)粒子注入地球磁層，磁層被壓縮，磁層內(nèi)的對流電場增強(qiáng)。等離子層頂也被剝蝕至2-3個(gè)地球半徑。來自太陽風(fēng)的離子與從磁尾向內(nèi)注入的粒子增強(qiáng)了地球環(huán)電流，進(jìn)而引發(fā)磁暴。與太陽日冕物質(zhì)拋射對應(yīng)的磁暴擾動(dòng)時(shí)間通常為幾天，且IMF南向分量強(qiáng)度大，具有明顯的激波壓縮特征，由此造成的磁暴主相較強(qiáng)而恢復(fù)相較短。由共轉(zhuǎn)相互作用區(qū)域?qū)?yīng)的磁暴持續(xù)時(shí)間可達(dá)數(shù)周，IMF南向分量強(qiáng)度小且時(shí)斷時(shí)續(xù)，由此造成的磁暴主相較弱而恢復(fù)相較長。

在地磁暴期間，磁層最顯著的特征是環(huán)電流粒子通量增加，進(jìn)而增強(qiáng)了環(huán)電流所造成的地表磁場水平分量的下降，因此磁暴主相的幅度與環(huán)電流粒子總能量成正比。隨著環(huán)電流粒子與中性原子發(fā)生電荷交換，并伴隨著磁層波動(dòng)對環(huán)電流粒子的散射，環(huán)電流中增強(qiáng)的粒子通量會不斷消失，最終環(huán)電流強(qiáng)度減弱，磁暴強(qiáng)度也相應(yīng)減弱，磁暴進(jìn)入恢復(fù)相。

有記錄以來最大的地磁暴是 1859 年 9 月發(fā)生的卡林頓事件（the Carrington Event），該事件摧毀了部分美國電報(bào)網(wǎng)絡(luò)，并引發(fā)大火，使電報(bào)員觸電。在1989年，一場嚴(yán)重的地磁暴使加拿大魁北克省大部分地區(qū)停電，人們在美國德克薩斯州觀測到了極光。歷史上還發(fā)生過非常極端的地磁暴事件（如Miyake事件），其導(dǎo)致了樹木年輪中放射性碳14含量激增。

形成原因

高速等離子體云從太陽日冕拋射出來，相對背景太陽風(fēng)速度更高，攜帶著日冕磁場沖擊地球磁層，使磁層壓縮變形。并且它通常攜帶南北方向轉(zhuǎn)動(dòng)的磁場，當(dāng)磁場轉(zhuǎn)為南向和地磁場相互作用時(shí)，太陽風(fēng)會將巨大的能量傾泄到磁尾的大尺度空間中，使磁尾等離子體片中大量的帶電粒子注入到環(huán)電流中，使環(huán)電流強(qiáng)度發(fā)生變化，而變化的電流會產(chǎn)生變化的磁場，從而引起全球范圍劇烈的地磁擾動(dòng)——地磁暴。

能夠產(chǎn)生高速太陽風(fēng)并引發(fā)強(qiáng)的行星際磁場南向分量的源有兩類，一類是太陽日冕物質(zhì)拋射（Coronal Mass Ejections，CME），另一類是太陽冕洞產(chǎn)生的共轉(zhuǎn)相互作用區(qū)（co-rotating interaction region ，CIR）。

日冕物質(zhì)拋射

日冕物質(zhì)拋射是太陽日冕中等離子體和磁場的大量噴發(fā)現(xiàn)象，其可以攜帶數(shù)十億噸日冕物質(zhì)并凍結(jié)比背景太陽磁場更強(qiáng)的磁場通量。日冕物質(zhì)拋射從太陽向外傳播的速度從250千米/秒到接近3000千米/秒不等，最快可以在15-18小時(shí)內(nèi)抵達(dá)地球。較慢的日冕物質(zhì)拋射可能需要幾天才能到達(dá)。當(dāng)它們遠(yuǎn)離太陽時(shí)，它們的大小會擴(kuò)大，在抵達(dá)地球時(shí)，其大小可以達(dá)到日地距離的四分之一。在太陽活動(dòng)極大期，地磁風(fēng)暴發(fā)生的頻率更高，其中大部分是由日冕物質(zhì)拋射驅(qū)動(dòng)的。17

共轉(zhuǎn)相互作用區(qū)

在極紫外(EUV)和軟x射線的太陽圖像中，日冕洞表現(xiàn)為太陽日冕中的黑暗區(qū)域。它們看起來是黑色的，因?yàn)樗鼈儽戎車牡入x子體更冷，密度更低，且具有開放的磁場。這種開放的磁場線結(jié)構(gòu)使太陽物質(zhì)更容易逃逸到太空中，從而產(chǎn)生相對較快的太陽風(fēng)流，快速太陽風(fēng)壓縮背景慢速太陽風(fēng)會形成共轉(zhuǎn)相互作用區(qū)。17

發(fā)展過程

地磁暴發(fā)生時(shí)，這種全球性的劇烈擾動(dòng)會在整個(gè)磁層持續(xù)十幾個(gè)小時(shí)到幾十個(gè)小時(shí)的時(shí)間，所有地磁要素都發(fā)生劇烈變化。其中地磁水平分量H變化最大，其擾動(dòng)幅度通常在幾十納特斯拉到幾百納特斯拉之間，最能代表磁暴過程特點(diǎn)（其變化在中低緯度地區(qū)表現(xiàn)得最為突出），所以，磁暴的大部分形態(tài)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)特征是依據(jù)中低緯度H分量的變化得到的。典型磁暴的發(fā)展過程也是按照H分量的變化來劃分的，通?？煞譃槿齻€(gè)階段：初相、主相和恢復(fù)相。

初相

磁暴開始之后，在全球各經(jīng)度上，地磁水平分量在高于暴前值的水平上起伏變化，持續(xù)時(shí)間為幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)，這個(gè)階段叫做“初相”。

主相

初相結(jié)束后，H分量突然下降，半小時(shí)至數(shù)小時(shí)之內(nèi)下降到極小值，稱為“主相”。主相是磁暴的主要特點(diǎn)，磁暴的大小就是用主相階段H分量下降最低點(diǎn)的幅度來衡量，一般磁暴H分量下降為幾十到幾百納特斯拉，個(gè)別大磁暴可超過1000納特斯拉。

恢復(fù)相

主相之后，H分量逐漸向暴前水平恢復(fù)，在此期間，磁場仍有擾動(dòng)起伏，但總擾動(dòng)強(qiáng)度逐漸減弱，一般需要2~3天才能完全恢復(fù)平靜狀態(tài)，這一階段叫做“恢復(fù)相”。

地磁指數(shù)

概括來講，地磁指數(shù)就是以地磁監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，描述某一時(shí)間段內(nèi)地磁擾動(dòng)的總體強(qiáng)度或某類磁擾強(qiáng)度的分級指標(biāo)。它是基于基礎(chǔ)理論和實(shí)際應(yīng)用需要，根據(jù)一個(gè)臺站或全球臺站的實(shí)際測量資料，用方便易行的分類和簡單明了的指標(biāo)，對地磁活動(dòng)性進(jìn)行總體特征檢閱和總體形態(tài)描述，從宏觀角度把握全球或區(qū)域的地磁場變化規(guī)律。

地磁活動(dòng)指數(shù)按照物理意義，可以分為兩大類：第一類是描述地磁活動(dòng)的總體水平，而不考慮地磁擾動(dòng)具體類型的指數(shù)，其中應(yīng)用較廣泛的有K指數(shù)、Kp指數(shù)、Ap指數(shù)；第二類是為了描述特定類型磁擾或特定區(qū)域磁擾而設(shè)計(jì)的指數(shù)，其中Dst指數(shù)應(yīng)用較為廣泛。

K指數(shù)

稱為“三小時(shí)磁情指數(shù)”，是描述單個(gè)地磁臺站3小時(shí)時(shí)段內(nèi)地磁擾動(dòng)強(qiáng)度的指數(shù)。取0到9共分10級，0表示地磁活動(dòng)平靜，9表示地磁擾動(dòng)幅度最大。

Kp指數(shù)

由全球地磁臺網(wǎng)中13個(gè)地磁臺站的K指數(shù)計(jì)算得到的，用于表示全球地磁活動(dòng)性，每3小時(shí)一個(gè)值，取值范圍從0到9，共分28級：00，0+，1-，10，1+,…,9-，90。其值逐漸增大表示地磁擾動(dòng)逐漸增強(qiáng)。在日常的應(yīng)用中，一般把Kp=5、6稱為中小地磁暴，Kp=7、8、9稱為大地磁暴。

Kp指數(shù)與磁擾幅度不是線性關(guān)系，而是近似于對數(shù)關(guān)系。為了表示磁擾變化幅度，又在Kp指數(shù)的基礎(chǔ)上定義了全球性的“三小時(shí)等效幅度”ap指數(shù)，單位為2納特斯拉。一天8個(gè)ap指數(shù)的平均值可以作為全天地磁活動(dòng)水平的量度，即為Ap指數(shù)，Ap指數(shù)的范圍由0到400，其值越大，表示地磁擾動(dòng)幅度越大。

Dst指數(shù)

（磁暴環(huán)電流指數(shù)）

在地球赤道附近，按大致均勻的經(jīng)度間隔選取四個(gè)地磁臺站，這四個(gè)臺站每小時(shí)地磁水平強(qiáng)度變化的平均值即為Dst指數(shù)。它的單位是納特斯拉，其范圍可由正幾十納特斯拉到負(fù)幾千納特斯拉不止，并且其值逐漸減小表示磁擾幅度逐漸增大。

強(qiáng)度分級

地磁暴強(qiáng)度通常按Dst指數(shù)或Kp指數(shù)分級，分為5級，并以Dst指數(shù)為準(zhǔn)。其中Dst指數(shù)劃分按照地磁暴主相期間Dst指數(shù)的最低值劃分。Kp指數(shù)劃分按照地磁暴主相期間Kp指數(shù)的最大值劃分。

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危害及影響

地磁暴期間，高能粒子沉降和焦耳加熱等過程使低層大氣受熱膨脹，引起高層大氣密度增加；高層大氣密度、成分和風(fēng)場的變化，會引起電離層暴；磁層劇烈擾動(dòng)時(shí)，磁尾中的熱等離子體被加速向地球方向運(yùn)動(dòng)，形成熱等離子體注入；帶電粒子沿磁力線沉降，轟擊高層大氣，形成絢爛多彩的極光；磁層擾動(dòng)期間，磁層中的電子可能被加速至很高的能量，引起全球范圍的高能電子增強(qiáng)現(xiàn)象——高能電子暴。

對衛(wèi)星的影響

直接影響

當(dāng)?shù)卮艌鰯_動(dòng)時(shí)，磁場方向和大小的改變會影響它們之間的力矩，致使衛(wèi)星的姿態(tài)發(fā)生變化。衛(wèi)星的姿態(tài)發(fā)生變化后，通信衛(wèi)星將無法正常通信，甚至有時(shí)可能會中斷通信；氣象衛(wèi)星、軍事衛(wèi)星也無法監(jiān)測地球。

間接影響

當(dāng)強(qiáng)磁暴發(fā)生時(shí)，磁層頂部由于受到高速太陽風(fēng)的劇烈擠壓而被壓縮到地球同步軌道之內(nèi)，發(fā)生同步軌道磁層頂穿越事件。此時(shí)不僅會因所處的磁場環(huán)境發(fā)生變化而影響姿態(tài)，還會因?yàn)槭チ舜艌龅谋Ｗo(hù)而直接受到太陽風(fēng)的沖擊。

當(dāng)?shù)卮疟┌l(fā)生時(shí)，焦耳加熱和極光粒子沉降加熱引起全球高層大氣增溫，密度和成分發(fā)生變化。當(dāng)大氣密度陡增，大氣阻力會突然加大，加速了航天器衰減的速度，從而導(dǎo)致其偏離預(yù)計(jì)航道，甚至提前掉入低層大氣而隕落。

案例

2003年萬圣節(jié)期間，太陽暴發(fā)了一次強(qiáng)磁暴（地磁暴），使歐美的一系列科學(xué)衛(wèi)星都遭受了不同程度的損害，導(dǎo)致全球衛(wèi)星通信受到干擾6。

2022年2月4日，因?yàn)樘柣顒?dòng)產(chǎn)生地磁暴，地球高層大氣受熱后膨脹導(dǎo)致高層大氣密度增加，一批星鏈衛(wèi)星在210公里軌道受到的大氣阻力劇增，比地磁暴之前阻力增加了50%，這批49顆衛(wèi)星最終有40顆因未能退出安全模式并啟動(dòng)氪離子推進(jìn)器。根據(jù)SpaceX公布的消息，這批49顆星鏈衛(wèi)星僅有9顆工作正常。4美國太空探索技術(shù)公司表示，由于遭遇地磁暴，該公司2022年2月3日發(fā)射的49顆“星鏈”衛(wèi)星中有多達(dá)40顆于次日損毀。據(jù)信這是單次地磁暴對衛(wèi)星造成的最大規(guī)模破壞。

對電網(wǎng)的影響

強(qiáng)磁暴時(shí)，地磁場會發(fā)生劇烈擾動(dòng)變化，變化的地磁場會在土壤電阻率高的地區(qū)產(chǎn)生每公里幾伏特到十幾伏特，持續(xù)時(shí)間從幾分鐘到幾小時(shí)的地面電勢（Earth Surface Potential，ESP）。而在高壓、超高壓輸電系統(tǒng)中，由于電網(wǎng)變壓器中性點(diǎn)直接接地，所以ESP會在東西走向、長距離輸電線路與大地構(gòu)成的回路中產(chǎn)生地磁感應(yīng)電流（Geomagnetically Induced Currents, GIC）。容易引起大型變壓器半波飽和而縮短其使用壽命，極端情況下會使其燒毀而造成永久損壞。

同時(shí)，由于磁暴的發(fā)生是全球同步，因此GIC會使整個(gè)電網(wǎng)范圍內(nèi)數(shù)百臺變壓器同時(shí)發(fā)生半波飽和，造成一些保護(hù)裝置產(chǎn)生跳閘等誤動(dòng)作，致使供電系統(tǒng)電壓嚴(yán)重下降導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，從而引發(fā)大面積停電事故。

對生物的影響

目前沒有明確證據(jù)表明地磁暴會對地球的生物或生命系統(tǒng)產(chǎn)生直接的影響。但對該問題的探索從未停止，如Elchin S. Babayev 等人提出中等及以下的地磁暴不會對大腦的電信號造成明顯影響，而在大磁暴期間會對腦信號帶來顯著干擾。

在地磁暴期間，人們研究了其對信鴿導(dǎo)航能力的影響。鴿子和其他遷徙動(dòng)物，如海豚和鯨魚，體內(nèi)有包裹在神經(jīng)細(xì)胞中的由磁鐵礦物組成的生物羅盤。盡管生物羅盤可能不是鴿子的主要導(dǎo)航方法，但有研究認(rèn)為，生物羅盤在地磁暴期間將會失靈。因此，地磁暴帶來的電磁擾動(dòng)可能會對動(dòng)物導(dǎo)航以及生物電信號產(chǎn)生干擾。需要注意的是，目前尚無確切證據(jù)表明地磁暴會直接影響人類的健康和生活。

對飛機(jī)的影響

2024年10月11日，國泰航空一班美國時(shí)間9日下午3時(shí)34分由紐約飛香港的CX831客機(jī)，由于原定飛行路線受異常天文現(xiàn)象干擾，不得不更改航道以確保安全。同時(shí)，改變航道造成飛行時(shí)間超出香港民航處就機(jī)組人員運(yùn)作及休息時(shí)間的法定要求，航班中途降落日本大阪關(guān)西國際機(jī)場。航班最終于當(dāng)?shù)貢r(shí)間10日晚上10時(shí)11分著陸，抵達(dá)香港。

對生活的影響

①簡單說，它對人體的直接影響，基本感受不到。②對于正在進(jìn)行秋賽的信鴿玩家來說，還是要盡量避免在地磁暴情況下進(jìn)行司放或比賽，同時(shí)也要密切關(guān)注常規(guī)天氣預(yù)報(bào)，減少不必要的信鴿損失。③地磁暴對航空航天器會有一定影響，比如各種衛(wèi)星，主要影響通信、導(dǎo)航等，但也都是可測可控的。④10日晚間開始，尤其是11日凌晨到12日凌晨的這段時(shí)間里，我國北部有機(jī)會出現(xiàn)較為明顯極光，部分地區(qū)甚至有出現(xiàn)紅綠復(fù)合極光的可能。

預(yù)報(bào)

根據(jù)預(yù)報(bào)時(shí)間提前量，地磁暴預(yù)報(bào)又分為警報(bào)、短期預(yù)報(bào)和中期預(yù)報(bào)。2

警報(bào)

警報(bào)是指對未來幾個(gè)小時(shí)內(nèi)可能發(fā)生的地磁暴等級進(jìn)行預(yù)報(bào)，主要包括Kp指數(shù)和Dst指數(shù)；主要通過在L1點(diǎn)上的太陽風(fēng)監(jiān)測來進(jìn)行的。

對于地磁暴警報(bào)級別的劃定，通常以Kp指數(shù)表征。地磁Kp=9為強(qiáng)地磁暴，發(fā)紅色警報(bào)；地磁Kp>7為中等地磁暴，發(fā)橙色警報(bào)；地磁Kp>5為弱地磁暴，發(fā)黃色警報(bào)。在一個(gè)太陽活動(dòng)周中，弱地磁暴發(fā)生次數(shù)約2000次，中等地磁暴約300次，而強(qiáng)地磁暴僅為幾次。

短期預(yù)報(bào)

短期預(yù)報(bào)的提前量為1天~3天，主要預(yù)報(bào)未來3天內(nèi)Ap指數(shù)的日值。預(yù)報(bào)更多是基于預(yù)報(bào)員的經(jīng)驗(yàn)。對于CME引起的地磁暴，可以利用衛(wèi)星對CME的立體觀測結(jié)果進(jìn)行預(yù)報(bào)；對于CIR引起的地磁暴，主要參考其之前曾引起的行星際太陽風(fēng)和地磁場變化情況來進(jìn)行。

中期預(yù)報(bào)

中期預(yù)報(bào)的時(shí)間提前量一般為幾天到幾個(gè)月，主要預(yù)報(bào)未來一個(gè)月內(nèi)Ap指數(shù)日值，依賴于對CME和CIR發(fā)生可能性的預(yù)報(bào)。

警報(bào)級別

對于地磁暴警報(bào)級別的劃定，通常以Kp指數(shù)表征。地磁Kp=9為強(qiáng)地磁暴，發(fā)紅色警報(bào)；地磁Kp>7為中等地磁暴，發(fā)橙色警報(bào)；地磁Kp>5為弱地磁暴，發(fā)黃色警報(bào)。在一個(gè)太陽活動(dòng)周中，弱地磁暴發(fā)生次數(shù)約2000次，中等地磁暴約300次，而強(qiáng)地磁暴僅為幾次。

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研究進(jìn)展

2016年，日本名古屋大學(xué)的名古屋大學(xué)宇宙地球環(huán)境研究所鹽田大幸特別助教和日本國立極地研究所片岡龍峰教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，開發(fā)出可再現(xiàn)太陽爆發(fā)活動(dòng)時(shí)釋放的高速等離子體云和強(qiáng)磁場沖擊地球磁層全過程的數(shù)據(jù)模擬系統(tǒng)，較之以往的系統(tǒng)精確度更高。本項(xiàng)研究成果有望提高對磁暴形成過程及規(guī)模的預(yù)測精度。

2016年，印度地磁研究所的Gurbax S. Lakhina教授對未來磁暴發(fā)生概率進(jìn)行了總結(jié)。Schrijver等人預(yù)測，在未來30年內(nèi)，發(fā)生能量超過1026焦耳的太陽耀斑的概率最高為10%。通過樹木年輪分析，已經(jīng)識別出公元774-775年和公元992-993年大量的14C和10Be增強(qiáng)事件。如果這些事件能夠被證實(shí)為真正的太陽粒子事件（SPEs），那么這些粒子的能量將在約1026到1028焦耳之間。這種大型SPE的發(fā)生率估計(jì)為每年10-4到10-3次。Maehara等人分析了開普勒太空望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)，報(bào)告說類太陽恒星可以產(chǎn)生高達(dá)1028焦耳能量的超級耀斑，大約每5000年發(fā)生一次。并且，能量為1026焦耳的超級耀斑大約每500-600年發(fā)生一次。如果這種超級耀斑在太陽上發(fā)生，伴隨的日冕物質(zhì)拋射（CMEs），可能產(chǎn)生比目前人類所知的地磁爆更為極端的空間天氣現(xiàn)象。

2022年，密西根大學(xué)Tuija I. Pulkkinen教授團(tuán)隊(duì)利用密歇根大學(xué)空間天氣建?？蚣苣M了131次地磁爆的全球空間天氣效應(yīng)。通過將得到的地磁指數(shù)與觀測到的地磁指數(shù)進(jìn)行了比較，他們發(fā)現(xiàn)模擬產(chǎn)生的地磁指數(shù)分布與觀測到的相似，這些指數(shù)與太陽風(fēng)驅(qū)動(dòng)因素的關(guān)系也與觀測到的相似。雖然Dst和極區(qū)電勢的大小與觀測值接近，但模擬的AL指數(shù)則被低估。對磁層頂位置的分析表明，日下點(diǎn)的位置與經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ臀呛陷^好，但模擬中的地球磁尾展寬要比經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭械男〉枚?。磁尾電流和磁環(huán)電流與Dst指數(shù)密切相關(guān)，表明在磁暴主相階段，距離超過8個(gè)地球半徑的磁尾電流對Dst指數(shù)的貢獻(xiàn)很大。

2024年4月，太陽活動(dòng)周已進(jìn)入峰年階段。根據(jù)最新研判，本輪太陽活動(dòng)周的峰值預(yù)計(jì)在2024年至2025年到來，將會有地磁暴等空間天氣事件發(fā)生。23

歷次記錄

2023年2月27日，3月23、24日，4月23、24日，9月19日，12月1、2日均發(fā)生了大地磁暴級別的地磁活動(dòng)。

2023年11月30日，中國氣象局國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心發(fā)布大地磁暴預(yù)警，預(yù)報(bào)稱11月30日、12月1日、2日三天，可能出現(xiàn)地磁暴活動(dòng)，其中12月1日可能發(fā)生中等以上地磁暴甚至大地磁暴，預(yù)計(jì)地磁活動(dòng)將延續(xù)到12月2日。預(yù)報(bào)中提示，此次太陽爆發(fā)活動(dòng)很可能在12月1日制造出強(qiáng)度高且絢麗的極光，中國北部地區(qū)，如黑龍江、新疆的部分地區(qū)有機(jī)會看到紅色，甚至是綠色極光。

2023年12月1日，據(jù)中國氣象局空間天氣中心檢測，12月1日、2日，中國可能出現(xiàn)地磁暴活動(dòng)，其中，12月1日可能發(fā)生中等以上地磁暴甚至大地磁暴；12月2日，根據(jù)國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心的監(jiān)測和預(yù)報(bào)，受太陽冕洞高速太陽風(fēng)和12月1日CME的共同影響，12月4日可能發(fā)生小到中等地磁暴。

2024年3月24日23時(shí)開始到3月25日23時(shí)為止地球出現(xiàn)了持續(xù)時(shí)間為3小時(shí)的大型地磁暴；6小時(shí)的中等地磁暴和3小時(shí)的小地磁暴。就在3月25日凌晨，中國內(nèi)蒙古根河市已經(jīng)可以看見此次地磁暴活動(dòng)引起的極光，漠河銀環(huán)島景點(diǎn)也再現(xiàn)紅綠極光。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2024年5月10日，美國發(fā)布地磁暴預(yù)警，或?qū)νㄐ偶皩?dǎo)航等產(chǎn)生影響。在英國現(xiàn)曼陀羅色極光。

北京時(shí)間2024年6月2日3時(shí)39分，太陽活動(dòng)區(qū)13697爆發(fā)了一次強(qiáng)度為M7.3級的中等耀斑，并伴隨明顯的日冕物質(zhì)拋射活動(dòng)，噴發(fā)類型為全暈噴發(fā)。受此影響，預(yù)計(jì)可能發(fā)生小至中等地磁暴。

北京時(shí)間2024年8月12日11時(shí)到17時(shí)，發(fā)生Kp指數(shù)為7的大地磁暴，截至12日晚，地磁活動(dòng)仍在持續(xù)中。

北京時(shí)間2024年9月12日14時(shí)至14日08時(shí)，地球累計(jì)出現(xiàn)長達(dá)27小時(shí)的地磁暴過程，其中6小時(shí)為Kp指數(shù)7的大地磁暴。

北京時(shí)間10月2日05:21活動(dòng)區(qū)AR3842爆發(fā)了一個(gè)X7.1級耀斑于06:28結(jié)束，達(dá)到橙色警報(bào)級別，此次耀斑為第25太陽活動(dòng)周第二大耀斑僅次于5月15日爆發(fā)的X8.7級耀斑；10月3日20:18同一活動(dòng)區(qū)再次爆發(fā)X9.0級耀斑，刷新第25太陽活動(dòng)周以來的最強(qiáng)記錄，本次大耀斑發(fā)生時(shí)我國已處在夜間因此沒有受到影響。該活動(dòng)區(qū)位于日面中心附近1-3日爆發(fā)多個(gè)朝向地球的CME（日冕物質(zhì)拋射），預(yù)計(jì)這些日冕物質(zhì)拋射4-6日將陸續(xù)光臨地球可能引起強(qiáng)的地磁擾動(dòng)絢麗的極光也不可避免，據(jù)國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心消息預(yù)計(jì)從4日晚間開始直到6日晚上在我國北方部分地區(qū)尤其是黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅、新疆等地甚至是更靠南的一些省份都有機(jī)會看到或是拍攝到極光天象。