影响人类健康和安全?专家释疑——地磁暴对公众日常生活影响微乎其微

据中国气象局国家空间天气监测预警中心预报,3月24日—26日可能出现地磁活动,其中25日可能发生中等以上地磁暴甚至大地磁暴,预计地磁活动将持续到26日。

预报显示,此次日冕物质抛射(CME)过程发生的位置几乎正对着地球,因此从地球看去,喷发物形成一个圆面。此类爆发活动喷出的太阳物质相对地球速度快、覆盖度高,可能引起比较强的地磁活动。

什么是地磁暴?地磁暴会产生哪些影响?为此,科技日报记者采访了国家空间天气监测预警中心空间天气技术研发室主任宗位国。

去年以来太阳活动明显增强

“作为最典型的太阳爆发活动,一次日冕物质抛射过程能将数以亿吨计的太阳物质以每秒数百千米的高速抛离太阳表面。这些物质中不光有着巨大质量与速度汇聚成的动能,还携带着太阳强大的磁场能。一旦命中地球,就会引发地球磁场方向与大小的变化,即地磁暴。”宗位国说。

地球磁场本是保护地球的屏障,抵挡来自宇宙的各种“冲击”。但当高速的太阳风吹袭地球,或太阳爆发导致的日冕物质抛射影响到地球时,就会引起地球磁场在短时间内发生剧烈变化。如果地球磁场的变化幅度超过一定数值,地磁暴就难以避免了。

“地磁暴的发生对公众日常生活的影响微乎其微,对航空器和卫星轨道运行会有一定影响,但也都可测可控。”宗位国表示,受地磁暴影响,卫星空间站可能会因大气拖曳造成轨道高度有所下降,需加强对轨道的监测并根据需要进行轨道调控;卫星导航设备定位误差可能有所增大,但对公众日常使用导航等功能影响不大。

有人担心,地磁暴会影响人类健康和安全。“地磁暴对身体和航空出行不会有什么影响,虽然会对电子通信产品有一定的干扰,但影响都是非常小的,也有应对措施。”宗位国说。

不过,强烈的地磁活动可能会影响动物的迁徙和导航能力。例如,对于借助太阳和地磁导航的信鸽而言,地磁暴带来的影响是巨大的。

宗位国同时表示,空间天气和地球天气一样,也在平静和活跃间轮转,但周期更长,通常11年为一个轮转周期。2019年底,第25个太阳活动周期开始,并将持续到2030年。2023年以来,太阳活动明显增强,X级耀斑、太阳质子事件、大地磁暴等强爆发事件频发,频次和强度远高于第24周同期水平。

极光观测与多种因素有关系

尽管有一些“副作用”,但地磁暴也会给极光爱好者带来视觉盛宴。

去年12月1日晚上,由于地磁暴的出现,我国黑龙江漠河、大庆,内蒙古腾格里、根河等地网友都拍到了极光,甚至北京怀柔、门头沟也记录到了极光现象。

为什么地磁暴会带来极光现象?

“地磁暴期间,高能粒子从太空落下,撞击空气并使其发光,从而形成极光。”宗位国介绍,空气中的分子和原子在与太阳物质的高速撞击过程中,会发生微观的能量交换。以氧原子为例,它们会从撞击中接收一份能量,但由于原子核外电子的特性,电子与原子核之间只能容纳一定额度的能量,超过的部分都会再被释放出来,而释放的形式就是发光。

专家表示,极光的发生范围与地磁暴强度存在对应关系。对北半球而言,地磁暴越强,极光发生的范围就会越往南扩,如果足够强的话,就可能在我国夜空出现极光。

这次北京还能看到极光吗?宗位国告诉记者,极光的观测跟很多因素有关系,包括天气和极光出现的时间。如果极光在白天出现,由于背景光太亮,那就很难看到。此外,多云也会影响极光的观测。(记者 付丽丽)