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지수에 대한 지자기 조건. 온라인에서 태양의 자기 폭풍 예측

전문 속어에서 지자기 발현의 종류 중 하나를 자기 폭풍이라고합니다. 이 현상의 본질은 지구 자기 구와 태양풍 흐름의 활발한 상호 작용과 밀접한 관련이 있습니다. 통계에 따르면 지구 인구의 약 68 %가 때때로 지구로 유입되는 이러한 흐름의 영향을 느낍니다. 그렇기 때문에 전문가들은 대기 변화에 특히 민감한 사람들이 자기 폭풍이 예상되는시기를 미리 알 것을 권장합니다. 한 달 동안의 예측은 항상 웹 사이트에서 볼 수 있습니다.

자기 폭풍 : 무엇입니까?

간단히 말해, 이것은 태양 표면에서 발생하는 플레어에 대한 지구본의 반응입니다. 결과적으로 진동이 발생하고 수십억 개의 하전 입자가 태양에 의해 대기 중으로 던져집니다. 태양풍이 그들을 집어 들고 빠른 속도로 옮깁니다. 이 입자들은 불과 며칠 만에 지구 표면에 도달 할 수 있습니다. 우리 행성에는 보호 기능이있는 고유 한 전자기장이 있습니다. 그러나 지구에 접근 할 때 표면에 수직 인 미세 입자는 지구의 깊은 층까지도 침투 할 수 있습니다. 이 과정의 결과로 지구 자기장의 반응이 발생하여 단기간에 여러 번 특성이 변합니다. 이 현상을 일반적으로 자기 폭풍이라고합니다.

날씨 의존성은 무엇입니까? 명백한 이유없이 몸이 불편하다면 의사에게 서두르지 말고 한두 시간을 기다리십시오. 아마도 당신은 급격한 날씨 변화로 인한 자기 폭풍에 인질이되었을 것입니다. 이를 확인하려면 3 일 동안 자기 폭풍 예보를 연구하십시오. 날씨 변화에는 대기압, 온도 및 습도의 차이뿐만 아니라 지자기 복사의 배경이 포함됩니다. 대기압의 경우 기상 의존성 발달의 주요 요인입니다. 날씨 변화에 특별히 반응하지 않는 사람들을 기상 안정이라고합니다. 이것은 이러한 "운이 좋은 것들"에서 내부 장기와 시스템의 작업에 심각한 실패가 없음을 의미합니다. 그들의 몸은 뛰어난 모양으로 급격한 대기 변화에 쉽게 적응합니다. 따라서 기상 지표에 대한 의존성은 신체의 고통스러운 반응입니다.

주의! 오늘날 온라인에서 자기 폭풍이 예상되는지 확인할 수있는 기회가 있습니다. 이렇게하려면 지자기 폭풍의 임박한 시작을 나타내는 온라인 날씨 표시기를 모니터링 할 수있는 일정을 사용하십시오.

현재와 \u200b\u200b미래에 대한 자기 폭풍 예측 : 온라인 모니터링

0-1 점 -자기 폭풍이 없습니다.
2-3 점 -약한 자기 폭풍, 웰빙에 영향을 미치지 않습니다.
4 ~ 5 점 -중간 정도의 자기 폭풍, 약간의 불편 함이있을 수 있습니다.
6-7 점 -강한 자기 폭풍, 기상 학자들은 건강을 돌봐야합니다.
8 ~ 9 점- 매우 강한 자기 폭풍 : 두통, 메스꺼움, 혈압 상승.
10 점- 극심한 자기 폭풍 : 집에서 하루를 보내는 것이 가장 좋으며 운전은 위험합니다.

자기 폭풍이 웰빙에 미치는 영향

날씨 변화에 대한 가장 일반적인 반응은 두통과 심박수 증가입니다. 이러한 증상은 다음과 같은 증상을 동반 할 수 있습니다.

혈압 상승;
현기증;
몸 전체의 약점;
사지 떨림;
잠 잘 수 없음;
활동 감소;
피로 증가.

사람들은 며칠 안에 지자기 폭풍의 접근을 느낄 수 있습니다. 나열된 증상 외에도 그로 인한 불쾌감은 폭풍 동안 혈액이 두꺼워진다는 사실로 설명됩니다. 이것은 신체의 정상적인 산소 교환을 방해합니다. 따라서 에너지 손실, 귀 울림 및 현기증.

기상학자가 자기 폭풍의 예측을 추적하는 것이 왜 중요한가요? 날씨에 민감한 사람들은 의사가 내일의 자기 폭풍 일정을 연구하도록 강력히 권고합니다. 물론 기상 학적 매개 변수의 갑작스런 변화가 신체의 기능에 직접적인 영향을 미치기 때문에 몇 주 전에 예측을 추적하는 것이 이상적인 선택이 될 것입니다. 혈압 상승은 자기 폭풍에 대한 가장 위험한 반응으로 간주됩니다. 결국,이 상태는 뇌출혈을 유발할 수 있습니다. 심각한 질병을 앓지 않는 사람은 걱정할 필요가 없습니다. 위험 그룹에는 심장, 혈관 및 호흡기 기관의 병리를 가진 사람들이 포함됩니다.

"날씨"불쾌감의 발병을 예방하는 방법은 무엇입니까? 자기 폭풍으로 인한 불쾌감을 예방하는 것은 매우 중요합니다. 기상 "놀라움"직전에 기상 민감성의 발현을 피하거나 적어도 약화시키기 위해서는 적절한 약물을 복용해야합니다.

자기 폭풍이 신체에 미치는 영향을 약화시키는 방법은 무엇입니까? 이러한 질문은 신체의 특성을 잘 아는 의사가 답해야합니다. 중대한! 약속시 의약품 전문가는 고려해야하며 임상 사진만성 질환의 역 동성뿐 아니라 전문 의사의 처방없이 신체 기능에 중대한 변화를 일으킬 수있는 약물을 복용하지 마십시오.

한 달 동안의 자기 폭풍 예측 및 모니터링

지자기 폭풍 수준

아래 그래프는 지자기 교란 지수를 보여줍니다. 이 지수는 자기 폭풍의 수준을 결정합니다.

클수록 분노가 강해집니다. 일정은 15 분마다 자동으로 업데이트됩니다. 표시된 시간은 모스크바입니다.

Kp 지수에 따른 자기장의 상태

Kp< 2 — спокойное;
K p \u003d 2, 3-약간 방해;
K p \u003d 4-분개;
K p \u003d 5, 6-자기 폭풍;
K p \u003d 7, 8-강한 자기 폭풍;
K p \u003d 9-매우 강한 지자기 폭풍.

자기 폭풍은 지구 자기장의 교란입니다. 이 자연 현상은 일반적으로 몇 시간에서 하루 이상 지속됩니다.

오로라는 지금 어디에서 볼 수 있습니까?

온라인에서 극광을 볼 수 있습니다.

아래 이미지에서 플레어 동안 태양에 의한 복사 플럭스 방출을 관찰 할 수 있습니다. 자기 폭풍에 대한 특이한 예측. 지구는 노란색 점으로 표시되고 시간과 날짜는 왼쪽 상단에 표시됩니다.

태양 대기의 상태

아래 제공 간략한 정보 태양 대기 상태, 지구의 자기권, 모스크바와 상트 페테르부르크의 3 일간의 자기 활동 예측.

2014 년 10 월 14 일 ~ 30 일 사이에 포착 된 태양 표면. 이 비디오는 지난 두 태양주기 (22 년)에서 가장 큰 흑점군 AR 2192를 보여줍니다.

아마 현재의 태양 및 지자기 활동에 대한 다양한 지표와 지표를 포함하는 아마추어 라디오 사이트의 모든 종류의 배너와 전체 페이지에주의를 기울 였을 것입니다. 여기에 가까운 장래에 전파의 통과 조건을 평가하는 데 필요한 것이 있습니다. 다양한 데이터 소스에도 불구하고 가장 인기있는 것은 Paul Herrman (N0NBH)이 제공하는 배너이며 완전히 무료입니다.

웹 사이트에서 사용 가능한 21 개의 배너 중 하나를 선택하여 편리한 위치에 배치하거나 이러한 배너가 이미 설치된 리소스를 사용할 수 있습니다. 전체적으로 배너 폼 팩터에 따라 최대 24 개의 매개 변수를 표시 할 수 있습니다. 다음은 각 배너 매개 변수에 대한 요약입니다. 동일한 매개 변수의 지정은 배너마다 다를 수 있으므로 경우에 따라 여러 옵션이 제공됩니다.

태양 활동 매개 변수

태양 활동 지수는 전자기 복사 수준과 태양의 입자 플럭스 강도를 반영합니다.
태양 광 플럭스 강도 (SFI)

SFI는 태양에 의해 생성 된 2800MHz의 주파수에서 방사 강도를 측정 한 것입니다. 이 값은 전파의 전송에 직접적인 영향을주지 않지만 그 값은 측정하기 훨씬 쉽고 태양 자외선 및 X- 선 복사 수준과 잘 연관됩니다.
흑점 번호 (SN)

SN은 단순한 흑점의 수가 아닙니다. 이 값의 값은 점의 수와 크기, 태양 표면에서의 위치 특성에 따라 다릅니다. SN 값의 범위는 0에서 250까지입니다. SN 값이 높을수록 자외선 및 X- 선 복사 강도가 높아져 지구 대기의 이온화가 증가하고 D, E 및 F 층이 형성됩니다. 전리층의 이온화 수준이 증가하면 적용 가능한 최대 주파수도 증가합니다. (MUF). 따라서 SFI 및 SN 값의 증가는 E 및 F 층의 이온화 정도의 증가를 나타내며, 이는 차례로 전파의 통과 조건에 긍정적 인 영향을 미칩니다.

X 선 강도 (X 선)

이 지표의 값은 지구에 도달하는 X 선 방사선의 강도에 따라 다릅니다. 매개 변수 값은 방사선 활동의 등급을 나타내는 문자와 W / m2 단위의 방사선 전력을 나타내는 숫자의 두 부분으로 구성됩니다. 전리층 D 층의 이온화 정도는 X 선 복사 강도에 따라 달라집니다. 일반적으로 낮 시간 동안 레이어 D는 저주파 HF 대역 (1.8-5MHz)의 무선 신호를 흡수하고 7-10MHz의 주파수 범위에서 신호를 상당히 감쇠합니다. X 선 방사의 강도가 증가하면 D 층이 확장되고 극한 상황에서는 거의 전체 HF 범위에서 무선 신호를 흡수하여 무선 통신을 방해하고 때로는 거의 완전한 무선 무음으로 이어질 수 있으며 이는 몇 시간 동안 지속될 수 있습니다.

이 값은 자외선 범위 (파장 304 옹스트롬)에서 모든 태양 복사의 상대적 강도를 반영합니다. 자외선은 전리층 F의 이온화 수준에 상당한 영향을 미칩니다. 304A 값은 SFI 값과 관련이 있으므로, 그 증가는 F 층으로부터의 반사에 의한 전파 통과 조건의 개선으로 이어집니다.

행성 간 자기장 (Bz)

Bz 지수는 행성 간 자기장의 강도와 방향을 반영합니다. 긍정적 인 가치 이 매개 변수는 행성 간 자기장의 방향이 지구 자기장의 방향과 일치하고 음의 값은 지구 자기장의 약화와 차폐 효과의 감소를 나타내며, 이는 차례로 지구 대기에 하전 된 입자의 효과를 향상시킵니다.

태양풍 (Solar Wind / SW)

SW는 지구 표면에 도달 한 하전 입자의 속도 (km / h)입니다. 인덱스 값의 범위는 0에서 2000까지입니다. 일반적인 값은 약 400입니다. 입자 속도가 높을수록 전리층이 더 많은 압력을 경험합니다. 500km / h를 초과하는 SW 값에서 태양풍은 지구의 자기장을 방해하여 궁극적으로 전리층 F의 파괴, 전리층의 이온화 수준 감소 및 HF 대역의 전송 조건 저하로 이어질 수 있습니다.

양성자 플럭스 (Ptn Flx / PF)

PF는 지구 자기장 내의 양성자의 밀도입니다. 일반적인 값은 10을 초과하지 않습니다. 지구 자기장과 상호 작용하는 양성자는 극 방향으로 선을 따라 이동하여이 영역에서 전리층의 밀도를 변경합니다. 10,000 이상의 양성자 밀도 값에서 지구의 극지방을 통과하는 무선 신호의 감쇠가 증가하고 100,000 이상의 값에서는 무선 통신이 완전히 부재 할 수 있습니다.

전자 플럭스 (Elc Flx / EF)

이 매개 변수는 지구 자기장 내부의 전자 흐름의 강도를 반영합니다. 전자와 자기장의 상호 작용으로 인한 전리층 효과는 EF 값이 1000을 초과하는 오로라 경로를 따른 양성자의 플럭스와 유사합니다.
시그 노이즈 레벨

이 값은 S- 미터 단위로 태양풍과 지구 자기장의 상호 작용에 의해 생성되는 소음 수준을 나타냅니다.

지자기 활동 매개 변수

전파 전파를 평가하는 데 지자기 정보가 중요한 두 가지 측면이 있습니다. 한편으로 지구 자기장의 교란이 증가함에 따라 전리층 F가 파괴되어 단파의 통과에 부정적인 영향을 미칩니다. 반면에, VHF에 대한 오로라 통과 조건이 발생합니다.

인덱스 A 및 K (A-Ind / K-Ind)

지구 자기장의 상태는 지수 A와 K가 특징입니다. K 지수의 값이 증가하면 불안정성이 증가 함을 나타냅니다. 4 이상의 K 값은 자기 폭풍이 있음을 나타냅니다. 인덱스 A는 K 인덱스 값의 변화 역학을 결정하는 기본 값으로 사용됩니다.
Aurora / Aur Act

이 매개 변수의 값은 지구 극지방에 도달하는 기가 와트 단위로 측정되는 태양 에너지의 전력 수준에서 파생됩니다. 이 매개 변수는 1에서 10 사이의 값을 가질 수 있습니다. 태양 에너지 수준이 높을수록 전리층 F 층의 이온화가 강해집니다. 이 매개 변수의 값이 높을수록 오로라 캡 경계의 위도가 낮아지고 오로라 발생 확률이 높아집니다. 매개 변수 값이 높으면 VHF에서 장거리 무선 통신을 수행 할 수 있지만 동시에 HF 주파수의 극지방 경로는 부분적으로 또는 완전히 차단 될 수 있습니다.

위도 (Aur Lat)

오로라 통과가 가능한 최대 위도.

최대 사용 가능 주파수 (MUF)

지정된 시간 (UTC)에 지정된 기상 관측소 (또는 배너 유형에 따라 관측소)에서 측정 된 최대 사용 가능 주파수 값입니다.

지구-달-지구 경로 감쇠 (EME Deg)

이 매개 변수는 지구-달-지구 경로의 달 표면에서 반사 된 무선 신호의 감쇠를 데시벨 단위로 특성화하며 매우 나쁨 (\u003e 5.5dB), 나쁨 (\u003e 4dB), 보통 (\u003e 2.5dB), 좋음 값을 사용할 수 있습니다. (\u003e 1.5dB), 우수 (

Geomag 필드

이 매개 변수는 K 지수의 값을 기반으로 현재의 지자기 상황을 특성화하며, 그 척도는 일반적으로 Inactive에서 Extreme Storm까지 9 단계로 구분됩니다. Major, Severe 및 Extreme Storm 값에서 HF 밴드의 통과는 완전히 닫힐 때까지 악화되고 오로라 통과 확률이 증가합니다.

프로그램이없는 경우 직접 예측을 잘 예측할 수 있습니다. 분명히 큰 인덱스 값 태양 흐름 -좋아요. 일반적으로 흐름이 강할수록 6m 대역을 포함한 고주파 HF 대역의 전송 조건이 좋아 지지만 전날의 유량 값도 염두에 두어야합니다. 며칠 동안 큰 값을 유지하면 전리층 F2 층의 이온화 수준이 높아집니다. 일반적으로 150을 초과하는 값은 양호한 HF 전송을 보장합니다. 높은 수준의 지자기 활동은 또한 MUF를 현저하게 감소시키는 부작용이 있습니다. Ap 및 Kp 지수에 따른 지자기 활동 수준이 높을수록 MUF는 낮아집니다. 실제 MUF 값은 자기 폭풍의 강도뿐만 아니라 지속 시간에 따라 다릅니다.

자기 폭풍 정보 기는 글로벌 지자기 지수의 평균 예측 값을 보여줍니다 ( Cr 인덱스) 지구, 세계 12 개 관측소의 지구 물리 데이터를 기반으로합니다.
Cr-index-지구 자기장을 글로벌 규모로 특성화합니다.
지구 표면의 다른 부분에서 Cr 지수는 1-2 단위 내에서 다릅니다. Cr-index의 전체 범위는 1 ~ 9 단위입니다. 다른 대륙에서는 지수가 1 ~ 2 단위 (+/-)가 다를 수 있으며 전체 범위는 0에서 9까지입니다.
제보자는 하루 중 3 시간마다 3 일 동안, 하루 8 개의 값으로 자기 폭풍을 예측합니다.

녹색은 안전한 수준의 지자기 활동입니다.
붉은 색-자기 폭풍 (Cr-index\u003e 5).
빨간색 수직선이 높을수록 자기 폭풍이 강해집니다.

기상에 민감한 사람들의 건강에 눈에 띄는 영향을 미칠 가능성이있는 수준 (Cr-index\u003e 6)은 빨간색 가로선으로 표시됩니다.

다음 Cr 인덱스가 허용됩니다.
다음 자기장 지수는 비교적 건강합니다. Cr \u003d 0-1-조용한 지자기 설정; Cr \u003d 1-2-조용한 곳에서 약하게 방해받는 곳까지 지자기 설치; Cr \u003d 3-4-약간 섭동에서 섭동으로. 다음 자기장 지수는 건강에 좋지 않습니다. Cr \u003d 5-6-자기 폭풍; Cr \u003d 7-8-큰 자기 폭풍; Cr \u003d 9-가능한 최대 값
www.meteofox.ru의 자료를 기반으로 함

생물체에 대한 우주적 요인의 영향.

생명체에 대한 자연 및 인공 기원의 전자기장뿐만 아니라 태양의 영향을 확인하는 사실에 대한 분석이 수행됩니다. 자기 폭풍에 대한 인간 반응의 원인과 메커니즘, "생체 유효 주파수 창"의 특성 및 다양한 기원의 전자기장에 대한 민감도에 대해 가정합니다. 우주 날씨가 사람들에게 미치는 영향의 사회 역사적 측면에 대해 논의합니다.

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자연에는 우주 날씨도 있습니다

물리 및 수리 과학 후보 A. PETRUKOVICH, 물리 및 수리 과학 박사 L. ZELENY
우주 연구소.

20 세기에 지구 문명은 그 발전에서 매우 중요한 이정표를 눈에 띄지 않게 넘었습니다. 인간 활동의 영역 인 기술 권은 자연 서식지의 경계인 생물권을 훨씬 넘어서 확장되었습니다. 이 확장은 새로운 유형의 에너지와 전자기파의 적극적인 사용으로 인해 공간적 (우주 탐사에 의한 것)과 질적 측면 모두입니다. 그러나 먼 별에서 우리를 바라 보는 외계인에게 지구는 태양계와 전체 우주를 가득 채우는 플라즈마 바다의 모래 한 알일 뿐이며, 우리의 발달 단계는 성숙 단계에 도달하는 것보다 아이의 첫 단계와 더 비교 될 수 있습니다. 인류에게 열린 새로운 세계는 그다지 복잡하지 않으며 실제로 지구상에서 항상 우호적이지는 않습니다. 그것을 숙달하는 동안 약간의 손실과 실수가 있었지만 점차 새로운 위험을 인식하고 극복하는 법을 배웁니다. 그리고 이러한 위험은 많습니다. 이것은 대기 상층의 배경 방사선이며, 위성, 항공기 및 지상국과의 통신 손실, 강력한 자기 폭풍 동안 발생하는 통신선 및 송전선로의 치명적인 사고입니다.

태양은 우리의 전부입니다
태양은 진정으로 우리 세계의 중심입니다. 수십억 년 동안 행성을 유지하고 가열합니다. 지구는 현재 주로 11 년주기의 형태로 나타나는 태양 활동의 변화를 예리하게 인식하고 있습니다. 주기의 최대 값에서 더 자주 발생하는 폭발적인 활동 중에 X- 선 및 에너지 충전 입자의 강렬한 플럭스-태양의 코로나에서 태양 우주선이 생성되고 거대한 질량의 플라즈마와 자기장 (자기 구름)이 행성 간 공간으로 방출됩니다. 지구의 자기권과 대기는 태양 입자와 방사선에 직접 노출되는 것으로부터 모든 생명체를 매우 안정적으로 보호하지만, 무선 전자, 항공 및 우주 기술, 통신 및 전력선, 파이프 라인과 같은 인간 손의 많은 생물은 가까운 지구 공간.
이제 "우주 날씨"라고 불리는 태양 및 지자기 활동의 가장 실질적으로 중요한 현상에 대해 알아 봅시다.

위험합니다! 방사능!
물론 지구 기준에 의한 거의 완전한 진공을 제외하고는 우주 공간이 인간과 그의 창조물에 대한 적대감을 나타내는 가장 놀라운 징후 중 하나는 전자, 양성자 및 무거운 핵과 같은 방사선이며 엄청난 속도로 가속되고 유기 및 무기 분자를 파괴 할 수 있습니다. 방사선이 생물체에 미치는 피해는 잘 알려져 있지만, 충분히 많은 양의 방사선 (즉, 물질에 흡수되어 물리적, 화학적 파괴로 이동 한 에너지의 양)도 무선 전자 시스템을 비활성화 할 수 있습니다. 전자는 또한 특히 높은 에너지의 입자가 전자 마이크로 회로 깊숙이 침투하여 소자의 전기적 상태를 변경하고 메모리 셀을 쓰러 뜨리고 잘못된 경보를 유발하는 "단일 오작동"을 겪습니다. 마이크로 회로가 더 복잡하고 현대적 일수록 각 요소의 크기가 작아지고 오작동 및 프로세서 중지로 이어질 수있는 오류 가능성이 높아집니다. 이 상황은 일반적으로 위성 장비가 자동 작동을 위해 설계되었다는 점을 제외하고는 타이핑 중에 컴퓨터가 갑작스럽게 정지되는 결과와 유사합니다. 오류를 수정하려면 위성이 연락 할 수있는 경우 지구와의 다음 통신 세션을 기다려야합니다.

1912 년 오스트리아의 Victor Hess가 지구에서 우주 기원의 첫 번째 방사선 흔적을 발견했습니다. 나중에 1936 년에 그는이 발견을 위해 노벨상... 대기는 우주 방사선으로부터 우리를 효과적으로 보호합니다. 태양계 외부에서 태어난 수 기가 전자 볼트 이상의 에너지를 가진 소위 은하 우주 광선이 지구 표면에 도달하는 경우는 거의 없습니다. 따라서 지구 대기 밖의 에너지 입자에 대한 연구는 즉시 우주 시대의 주요 과학 과제 중 하나가되었습니다. 그들의 에너지를 측정하는 첫 번째 실험은 1957 년 소련 연구원 세르게이 베르 노프 (Sergei Vernov)에 의해 진행되었습니다. 현실은 모든 기대치를 뛰어 넘었습니다. 장치가 확장되었습니다. 1 년 후 비슷한 미국 실험의 책임자 인 James Van Allen은 이것이 장치의 오작동이 아니라 은하 선에 속하지 않는 가장 강력한 하전 입자 흐름임을 깨달았습니다. 이 입자들의 에너지는 그들이 지구 표면에 도달 할만큼 충분히 크지 않지만, 우주에서이 "결핍"은 그 숫자로 보상되는 것 이상입니다. 지구 주변의 주요 방사선원은 소위 방사선 벨트에서 지구 내부 자기권에 "살아있는"고 에너지 하전 입자로 밝혀졌습니다.

지구 내부 자기권의 거의 쌍극자 자기장은 "자기 병"의 특수 영역을 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 여기서 하전 된 입자가 힘의 선을 중심으로 회전하면서 오랜 시간 동안 "포획"될 수 있습니다. 이 경우 입자는 자기장이 증가하는 필드 라인의 지구 근처 끝에서 주기적으로 반사되어 지구 주위를 원으로 천천히 표류합니다. 가장 강력한 내부 복사 벨트에서는 수백 메가 전자 볼트에 이르는 에너지를 가진 양성자가 잘 갇혀 있습니다. 통과하는 동안받을 수있는 방사선 량은 너무 커서 연구 위성 만이 장기간 보관 될 위험이 있습니다. 유인 우주선은 낮은 궤도에 숨어 있으며 대부분의 통신 위성과 항법 우주선은이 벨트 위의 궤도에 있습니다. 내부 벨트는 반사 지점에서 지구에 가장 가깝습니다. 자기장이 약해진 곳 (소위 브라질 식 이상)에 자기 이상 (이상적인 쌍극자에서 지 자기장의 편차)이 존재하기 때문에 입자는 200-300km 높이에 도달하고 강화 된 곳 (동 시베리아 이상 이상)에 도달합니다. ),-600km. 적도 위의 벨트는 지구에서 1500km 떨어져 있습니다. 내부 벨트 자체는 매우 안정적이지만 자기 폭풍 동안 지 자기장이 약 해지면 조건부 경계가 지구에 더 가깝게 내려갑니다. 따라서 고도 300-400km의 궤도에서 작동하는 우주 비행사 및 우주 비행사의 비행을 계획 할 때 벨트의 위치와 태양 및 지자기 활동의 정도를 고려해야합니다.

에너지 전자는 외부 복사 벨트에 가장 효과적으로 갇혀 있습니다. 이 벨트의 "집단"은 매우 불안정하며 외부 자기권으로부터의 플라즈마 주입으로 인해 자기 폭풍 동안 다양체를 증가시킵니다. 안타깝게도이 벨트의 외주를 따라 정지 궤도가 지나가는데, 이는 통신 위성을 배치하는 데 없어서는 안 될 것입니다. 그 위의 위성은 지구상의 한 지점 (높이는 약 42,000km)에 움직이지 않고 "걸립니다". 전자에 의해 생성되는 방사선 량은 그리 크지 않기 때문에 인공위성에 전기를 공급하는 문제가 대두됩니다. 요점은 플라즈마에 잠긴 물체는 전기적 평형을 유지해야한다는 것입니다. 따라서 전자 볼트로 표시되는 전자 온도와 거의 동일한 음전하와 해당 "부동"전위를 획득하여 일정 수의 전자를 흡수합니다. 자기 폭풍 동안 나타나는 뜨거운 (최대 수백 킬로 전자 볼트) 전자 구름은 표면 요소의 전기적 특성의 차이로 인해 위성에 추가로 고르지 않게 분포 된 음전하를 부여합니다. 위성의 인접한 부분 사이의 잠재적 인 차이는 수십 킬로 볼트에이를 수 있으며, 이는 전기 장비를 비활성화하는 자발적인 방전을 유발합니다. 이 현상의 가장 유명한 결과는 호출기 통신없이 미국 영토의 상당 부분을 남긴 1997 년 자기 폭풍 중 하나 동안 미국 TELSTAR 위성이 붕괴 된 것입니다. 정지 위성은 일반적으로 10 ~ 15 년 동안 작동하도록 설계되고 수억 달러의 비용이 들기 때문에 우주 공간 표면의 전기 화 및 처리 방법에 대한 연구는 일반적으로 상업적 비밀입니다.

우주 방사선의 또 다른 중요하고 가장 불안정한 원천은 태양 우주선입니다. 수십, 수백 메가 전자 볼트로 가속 된 양성자와 알파 입자는 태양 플레어 이후 짧은 시간 동안 만 태양계를 채 웁니다.하지만 입자의 강도로 인해 지구 자기장이 여전히 너무 약해서 위성을 보호하기에는 너무 약한 외부 자기권에서 방사 위험의 주요 원인이됩니다. 다른보다 안정적인 복사 원의 배경에 비해 태양 입자는 또한 유인 비행에 사용되는 고도를 포함하여 내부 자기권에서 복사 상황의 단기적 악화에 대해 "책임이 있습니다".

여기에있는 입자는 대부분의 경로에 대해 지구 표면에 거의 수직 인 힘의 선을 따라 자유롭게 이동할 수 있기 때문에 에너지 입자는 극지방의 자기권으로 가장 깊숙이 침투합니다. 적도 지역은 더 보호됩니다. 지구 표면과 거의 평행 한 지자기 장은 입자의 궤적을 나선형으로 변경하여 측면으로이 끕니다. 따라서 높은 위도를 통과하는 비행 경로는 저위도 경로보다 방사선 피해의 관점에서 훨씬 더 위험합니다. 이 위협은 우주선뿐만 아니라 항공에도 적용됩니다. 대부분의 항공로가 통과하는 고도 9-11km에서 우주 방사선의 일반적인 배경은 이미 너무 커서 승무원, 장비 및 상용 고객이받는 연간 선량은 방사선 위험 활동에 대해 설정된 규칙에 따라 제어되어야합니다. 더 높은 높이로 올라가는 초음속 여객기 "Concorde"는 기내에 방사능 카운터를 갖추고 있으며 현재 방사능 수준이 안전한 값을 초과하면 유럽과 미국 사이의 최단 북부 비행 경로에서 남쪽으로 이탈하여 비행해야합니다. 그러나 가장 강력한 태양 플레어 이후, 일반 비행기에서 한 번의 비행 중에도받는 선량은 100 번의 형광 검사 선량보다 클 수 있으므로 그러한 시간에 비행을 완전히 중지하는 문제를 심각하게 고려하게됩니다. 다행히도이 수준의 태양 활동 폭발은 태양주기 당 한 번 (11 년)보다 덜 자주 기록됩니다.

흥분된 전리층
전기 태양-지상 회로의 아래층에는 전리층이 있습니다. 지구에서 가장 밀도가 높은 플라즈마 껍질은 말 그대로 태양 복사와 자기권에서 에너지 입자의 침전을 흡수하는 스폰지와 같습니다. 태양 플레어 후, 태양 X- 선 복사를 흡수하는 전리층이 가열되고 팽창하여 수백 킬로미터의 고도에서 플라즈마와 중성 가스의 밀도가 증가하여 인공위성과 유인 우주선의 이동에 상당한 추가 공기 역학적 저항을 생성합니다. 이 효과를 무시하면 "예기치 않은"위성 감속과 비행 고도 손실이 발생할 수 있습니다. 아마도 그러한 실수의 가장 악명 높은 경우는 1972 년 가장 큰 태양 플레어 이후 "실종 된"미국 스테이션 Skylab의 붕괴 일 것입니다. 다행히도 미르 기지 궤도에서 하강하는 동안 태양은 침착하여 러시아 탄도학 작업이 더 쉬워졌습니다.

그러나 아마도 지구의 대부분의 주민들에게 가장 중요한 영향은 전리층이 전파 대기 상태에 미치는 영향입니다. 플라즈마는 하전 입자의 밀도에 따라 전리층의 경우 약 5-10MHz에 해당하는 특정 공진 주파수 근처에서만 전파를 가장 효과적으로 흡수합니다. 더 낮은 주파수의 전파는 전리층의 경계에서 반사되고 더 높은 주파수의 전파는 그것을 통과하며 전파의 왜곡 정도는 파동 주파수와 공진 주파수의 근접성에 따라 달라집니다. 잔잔한 전리층은 안정된 층 구조를 가지고있어 다중 반사로 인해 지구 전체에 걸쳐 단파장 범위 (공진 주파수 미만의 주파수)의 무선 신호를 수신 할 수 있습니다. 10MHz 이상의 주파수를 가진 전파는 전리층을 통해 열린 공간으로 자유롭게 이동합니다. 따라서 VHF 및 FM 라디오 방송국은 송신기 근처에서만들을 수 있으며 수백, 수천 메가 헤르츠의 주파수에서 우주선과 통신합니다.

태양 플레어와 자기 폭풍 동안 전리층에있는 하전 입자의 수가 증가하여 고르지 않게 플라즈마 덩어리와 "추가"층이 생성됩니다. 이것은 전파의 예측할 수없는 반사, 흡수, 왜곡 및 굴절로 이어집니다. 또한 불안정한 자기권과 전리층은 자체적으로 전파를 생성하여 광범위한 주파수를 노이즈로 채 웁니다. 실제로 자연 무선 전화의 크기는 인공 신호 수준과 비슷 해져 지상 및 우주 통신 및 내비게이션 시스템의 작동에 상당한 어려움을 초래합니다. 인접 지점 사이에서도 무선 통신이 불가능해질 수 있지만, 대신 우연히 일부 아프리카 라디오 방송국을 듣고 레이더 화면에서 잘못된 표적을 볼 수 있습니다 ( "비행 접시"로 오인되는 경우가 많습니다). 오로라 타원의 circumpolar region과 zone에서 전리층은 자기권의 가장 역동적 인 영역과 연관되어 있으므로 태양으로부터 오는 교란에 가장 민감합니다. 고위도의 자기 폭풍은 며칠 동안 무선 공기를 거의 완전히 차단할 수 있습니다. 동시에, 당연히 항공 교통과 같은 많은 다른 활동 영역도 동결됩니다. 그렇기 때문에 무선 통신을 적극적으로 사용하는 모든 서비스가 20 세기 중반 우주 기상 정보의 첫 번째 실제 소비자가되었습니다.

우주와 지구상의 현재 제트기
극지 여행자에 관한 책을 좋아하는 사람들은 무선 통신의 중단뿐만 아니라 "미친 화살"효과에 대해서도 들었습니다. 자기 폭풍 동안 민감한 나침반 바늘이 미친 듯이 회전하기 시작하여 지 자기장 방향의 모든 변화를 추적하는 데 실패했습니다. 자기장 전류 회로가 변화하는 동안 극 및 오로 위도에서 발생하는 수백만 암페어의 힘으로 전리층 전류의 제트에 의해 필드 변화가 생성됩니다. 차례로, 잘 알려진 전자기 유도 법칙에 따라 자기 변화는 지구 암석권의 전도 층, 바닷물 및 인근 인공 전도체에서 2 차 전류를 생성합니다. 유도 전위차는 작고 킬로미터 당 약 몇 볼트 (최대 값은 노르웨이에서 1940 년에 기록되었으며 약 50V / km)이지만 통신 및 전력선, 파이프 라인, 철도 등 저항이 낮은 긴 도체에서 유도 전류의 강도는 수십 및 수백 암페어에이를 수 있습니다.

오버 헤드 저전압 통신선은 그러한 영향으로부터 가장 적게 보호됩니다. 사실, 자기 폭풍 동안 발생한 중대한 간섭은 19 세기 전반기에 유럽에서 건설 된 최초의 전신선에서 이미 언급되었습니다. 이러한 간섭에 대한보고는 아마도 우주 날씨에 대한 우리의 의존성에 대한 최초의 역사적 증거로 간주 될 수 있습니다. 현재 널리 퍼져있는 광섬유 통신 회선은 그러한 영향에 민감하지 않지만 곧 러시아 아웃백에 나타나지 않을 것입니다. 지자기 활동은 특히 극지방에서 철도 자동화에 심각한 문제를 야기해야합니다. 그리고 종종 수천 킬로미터에 걸쳐 늘어나는 송유관 파이프에서 유도 전류는 금속 부식 과정을 크게 가속화 할 수 있습니다.

주파수가 50-60Hz 인 교류로 작동하는 전력선에서 1Hz 미만의 주파수로 변화하는 유도 전류는 실질적으로 주 신호에 약간의 상수 추가 만 만들며 총 전력에 거의 영향을주지 않습니다. 그러나 1989 년 캐나다 전력망에서 가장 강한 자기 폭풍 동안 발생한 사고로 캐나다의 절반을 몇 시간 동안 전기가없는 상태로 남겨둔 후이 관점을 재고해야했습니다. 변압기가 사고의 원인이었습니다. 주의 깊은 연구에 따르면 DC 전류를 조금만 추가해도 AC 변압기가 손상 될 수 있습니다. 사실은 전류의 일정한 구성 요소로 인해 변압기가 코어의 과도한 자기 포화로 인해 최적이 아닌 작동 모드로 전환됩니다. 이로 인해 과도한 에너지 흡수, 권선 과열 및 궁극적으로 전체 시스템의 고장이 발생합니다. 북미에있는 모든 발전소의 운영 가능성에 대한 후속 분석에서도 고위험 지역의 고장 수와 지자기 활동 수준 간의 통계적 관계가 밝혀졌습니다.

우주와 사람
위에서 설명한 우주 기상의 모든 징후는 조건부로 기술적으로 특성화 될 수 있으며 그 영향의 물리적 기반은 일반적으로 알려져 있습니다. 이것은 하전 입자 및 전자기 변화의 직접적인 영향입니다. 그러나 태양-지구 관계의 다른 측면을 언급하지 않는 것은 불가능합니다. 물리적 성질이 완전히 명확하지 않은, 즉 기후와 생물권에 대한 태양 변동성의 영향.

강한 플레어 중에도 태양 복사의 총 플럭스의 차이는 태양 상수의 천분의 1 미만입니다. 즉, 지구 대기의 열 균형을 직접 변경하기에는 너무 작아 보입니다. 그럼에도 불구하고 A.L. Chizhevsky와 다른 연구자들의 책에 인용 된 많은 상황 적 증거가 기후와 날씨에 대한 태양의 영향의 현실을 증언합니다. 예를 들어, 태양 활동 기간이 11 년 및 22 년에 가까운 기간을 갖는 다양한 날씨 변화의 뚜렷한 주기성이 기록되었습니다. 이 주기성은 살아있는 자연의 대상에 반영되며 나이테 두께의 변화로 눈에.니다.

현재 인간 건강 상태에 대한 지자기 활동의 영향에 대한 예측은 광범위합니다 (아마도 지나치게 광범위 할 수도 있음). 자기 폭풍에 대한 사람들의 복지 의존에 대한 의견은 이미 대중의 의식에 확고하게 자리 잡고 있으며 일부 통계 연구에서도 확인되었습니다. 예를 들어 구급차로 입원 한 사람의 수와 자기 폭풍 후 심혈관 질환의 악화 수가 분명히 증가합니다. 그러나 학문적 관점에서 볼 때 아직 증거가 부족하다. 또한 인체에는 지자기 변화에 대해 충분히 민감한 수신기라고 주장하는 기관이나 세포 유형이 없습니다. 자기 폭풍이 살아있는 유기체에 미치는 영향의 대체 메커니즘으로, 많은 내부 기관의 고유 주파수에 가까운 1 헤르츠 미만의 주파수를 가진 음파 인 초 저주파 진동이 종종 고려됩니다. 활성 전리층에서 방출 될 수있는 초 저주파는 인간의 심장 혈관계에 공명 적으로 영향을 미칠 수 있습니다. 우주 기상과 생물권의 의존성에 대한 질문은 여전히 \u200b\u200b세심한 연구원을 기다리고 있으며, 지금까지는 아마도 태양-지구 관계 과학에서 가장 흥미로운 부분으로 남아있을 것입니다.

일반적으로 우주 날씨가 우리 삶에 미치는 영향은 아마도 심각하지만 비극적이지는 않은 것으로 인식 될 수 있습니다. 지구의 자기권과 전리층은 우주의 위협으로부터 우리를 보호하는 데 능숙합니다. 이런 의미에서 태양 활동의 역사를 분석하고 미래에 우리를 기다리고있는 것을 이해하는 것은 흥미로울 것입니다. 첫째, 현재 우리의 방패 (지구의 자기장)의 약화와 관련된 태양 활동의 영향이 지난 반세기 동안 10 % 이상 증가하고 태양 활동 전달의 주요 매개체 역할을하는 태양의 자속이 동시에 두 배로 증가하는 경향이 있습니다.

둘째, 흑점 관측의 전체 기간 (17 세기 초부터)에 걸친 태양 활동 분석은 평균적으로 11 년에 해당하는 태양주기가 항상 존재하지 않았 음을 보여줍니다. 17 세기 후반, 이른바 마 운더 최소 기간 동안에는 수십 년 동안 거의 태양 흑점이 관찰되지 않았으며, 이는 간접적으로 최소한의 지자기 활동을 나타냅니다. 그러나이시기를 삶에 이상적인시기라고 부르기는 어렵습니다. 이른바 작은 빙하기 (유럽에서 비정상적으로 추운 날씨)와 일치했습니다. 이 우연이 우연이든 아니든, 현대 과학은 확실하지 않습니다.

초기 역사에는 비정상적으로 높은 태양 활동 기간도있었습니다. 그래서 서기 첫 천년의 몇 년 동안 남유럽에서 오로라는 끊임없이 관찰되어 잦은 자기 폭풍을 나타내었고 태양은 아마도 거대한 흑점이나 관상 구멍의 표면에 존재하기 때문에 흐린 것처럼 보였습니다. 지자기 활동. 이러한 지속적인 태양 활동 기간이 오늘 시작 되었다면 통신과 운송, 그리고 그들과 함께 전 세계 경제가 끔찍한 위기에 처했을 것입니다.

* * *
우주 날씨는 점차 우리 의식에서 올바른 자리를 차지하고 있습니다. 평범한 날씨의 경우처럼 우리는 먼 미래와 미래에 무엇이 우리를 기다리고 있는지 알고 싶습니다. 태양 관측소와 지구 물리 관측소의 네트워크가 태양, 자기권 및 지구의 전리층을 연구하기 위해 배치되었으며 연구 위성의 전체 소 함대가 지구 근처 공간에서 솟아 오릅니다. 그들의 관찰을 바탕으로 과학자들은 우리에게 태양 플레어와 자기 폭풍에 대해 경고하고 있습니다.

문학 Kippenhan R. 천억 태양 : 별의 탄생, 삶, 죽음. -M., 1990. Kulikov K. A., Sidorenko N. S. 행성 지구. -M., 1972. Miroshnichenko LI 태양과 우주선. -M., 1970. Parker E. N. 태양풍 // 보이지 않는 천문학. -엠., 1967.
"과학과 생명"저널의 자료를 기반으로 함

자기장의 규칙적인 매일 변화는 주로 낮 동안 태양에 의한 전리층 조명의 변화로 인한 지구 전리층의 전류 변화에 의해 생성됩니다. 자기장의 불규칙한 변화는 지구 자기권에 대한 태양 플라즈마 (태양풍) 흐름의 영향, 자기권 내의 변화, 자기권과 전리층의 상호 작용에 의해 생성됩니다.

태양풍은 300 ~ 1200km / s (지구 근처의 태양풍 속도는 약 400km / s)의 속도로 태양 코로나에서 주변 공간으로 방출되는 이온화 된 입자의 흐름입니다. 태양풍은 행성의 자기권을 변형시키고 오로라와 행성의 복사 벨트를 생성합니다. 태양풍의 강화는 태양 플레어 중에 발생합니다.

강력한 태양 플레어는 많은 수의 가속 입자, 즉 태양 우주선의 방출을 동반합니다. 그들 중 가장 정력적인 (108-109 eV)은 플레어 최대 10 분 후 지구에 오기 시작합니다.

지구 근처의 태양 우주선의 증가 된 플럭스는 수십 시간 동안 관찰 될 수 있습니다. 태양 우주선이 극 위도의 전리층으로 침입하면 추가 이온화가 발생하여 단파에서 무선 통신이 저하됩니다.

플레어는 강력한 충격파를 생성하고 플라즈마 구름을 행성 간 공간으로 던집니다. 100km / s 이상의 속도로 이동하면 충격파와 플라즈마 구름이 1.5-2 일 만에 지구에 도달하여 자기장에 갑작스러운 변화를 일으 킵니다. 자기 폭풍, 오로라 강화, 전리층 교란.

대류권 중압 장의 눈에 띄는 구조 조정이 자기 폭풍 2-4 일 후에 일어난다는 증거가 있습니다. 이로 인해 대기의 불안정성이 증가하고 공기 순환의 특성이 위반됩니다 (특히 순환 발생이 향상됨).

지자기 활동 지수

지자기 활동 지수는 불규칙한 원인으로 인한 지구 자기장의 변화를 설명하기위한 것입니다.

K 인덱스

K 인덱스 3 시간 준 로그 인덱스입니다. K는 3 시간 간격으로 표준에서 지구 자기장의 편차입니다. 이 지수는 1938 년 J. Bartels에 의해 도입되었으며 세계 시간의 3 시간 간격 (0-3, 3-6, 6-9 등)마다 0에서 9까지의 값을 나타냅니다. K- 지수는 교란이 약 두 배가되면서 1 씩 증가합니다.

Kp 지수 K 지수를 기반으로 독일에서 도입 된 3 시간 행성 지수입니다. Kp는 남북 지자기 위도 44 ~ 60도 사이에 위치한 16 개의 지자기 관측소에서 결정된 K 지수의 평균으로 계산됩니다. 범위도 0-9입니다.

그리고 지수

인덱스 -평균 8 개의 3 시간 값으로 얻은 지자기 활동의 일일 지수는 자기장 강도 nT1- 나노 테슬라 단위로 측정되며 공간의 특정 지점에서 지구 자기장의 변동성을 특성화합니다.

최근에는 Kp 지수 대신 Ap 지수가 자주 사용됩니다. Ap 인덱스는 나노 테슬라로 측정됩니다.

Ap -전 세계에 위치한 방송국에서받은 A 지수에 대한 평균 데이터를 기반으로 얻은 행성 지수. 자기 교란은 지구상의 여러 장소에서 다른 방식으로 나타나기 때문에 각 관측소에는 자체 비율 표와 지수 계산표가 있으며 서로 다른 관측소가 평균적으로 오랜 시간 간격에 걸쳐 동일한 지수를 제공하도록 구축되었습니다.

질적으로 Kp 지수에 따른 자기장의 상태
Kp Kp \u003d 2, 3-약간 방해;
Kp \u003d 4-분개;
Kp \u003d 5, 6-자기 폭풍;
Kp\u003e \u003d 7-강한 자기 폭풍.

모스크바 천문대 :

자기장 변화 [nT]		5-10	10-20	20-40	40-70	70-120	120-200	200-330	330-500	>550
K- 인덱스	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9