作业帮太阳风暴对身体有什么影响
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/27 11:53:52
太阳风暴对身体有什么影响
太阳风暴对身体有什么影响
太阳风暴对身体有什么影响
关于太阳风暴的历史记忆
人类对太阳风暴影响的清晰记忆,始于1859年9月1日.两位英国天文学家在观测太阳时看到,在一个大黑子群附近,有一大片新月形的明亮闪光以每秒100多公里的速度掠过黑子群,然后很快消失.不久后,电报联络中断,地磁台记录到强烈的地磁暴.在当天晚上和第二天晚上,地球上高纬度地区的人们,看到了明亮绚丽的极光.这是人类第一次观测到太阳耀斑现象.不过,当时的科学家还不知道这就是太阳耀斑爆发,只是随后的一连串意外事件使他们感到十分震惊.
随着科研水平的提高,人类逐步掌握了太阳活动的规律.太阳活动的周期为11年,目前正处于第24周期.太阳活动的每个周期都会有峰年,届时太阳表面会产生大耀斑和巨大的黑子群,而黑子群释放的气体和带电粒子与地球磁场发生撞击后会产生地磁冲击波,而后引发地球磁暴.太阳风暴指太阳在黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动.爆发时释放大量带电粒子所形成的高速粒子流,严重影响地球的空间环境,破坏臭氧层,干扰无线通信,危害人体健康.
科学家们还形象地将太阳风暴喻为“打喷嚏”.这无疑是一个能量巨大的喷嚏：太阳风暴期间所射出的X射线会比平时增加1000倍,从而大大增加地球大气中电离层的电子密度,使短波无线电通讯受到严重干扰,甚至会导致无线电通讯中断；太阳风暴时产生的高能粒子流会使空间飞行中的一些探测仪器和计算机系统受到严重损害,并会直接威胁到太空飞行人员的生命安全；太阳风暴时的高能质子会在地球的近地空间造成通量较大的太阳宇宙线事件,被称为质子事件.同时这些高能质子还会使地球两极上空的大气发生扰动,导致短波通讯中断等.太阳风暴时紫外辐射的强烈变化会直接改变地球高层大气的温度和密度,从而会使人造卫星等空间飞行器的轨道发生改变,直接威胁其运行安全.
1859年,太阳风暴仅仅干扰了问世不久的电报通讯.随着人类电力、通信技术应用的普及,太阳风暴的影响与日俱增.1989年3月13日,在太阳活动22周峰年期间发生的强磁暴使加拿大魁北克地区的电网受到严重冲击,600多万人在寒冷中苦捱了9个小时；强磁暴同时还烧毁了美国新泽西州的一座核电站的巨型变电器,大量输电线路、变压器、静止补偿器等电网设备跳闸或损坏.与此同时,全球无线电通讯受到干扰；日本一颗通讯卫星异常；美国一颗卫星轨道下降.
灾难设想
美国航天局太阳物理学部门负责人费舍尔对媒体称,“太阳正从沉睡中苏醒”,在未来几年中,我们可能会看到太阳活动的剧烈升级.早在两年前,美国国家科学院就在《严重的太空气象事件：社会及经济影响》报告中指出,21世纪的人类生活依赖高科技系统,现在的智能供电、GPS导航、航空运输、金融服务及急救通信联络等系统,都有可能在太阳风暴中瘫痪.美国的科学家们持续警告,2012年是太阳活动第24周峰年,将可能发生“世纪一遇”级别的太阳风暴,它比2005年的卡特里娜飓风强烈20倍.
科学家们认为,2012年强太阳风暴的影响将覆盖社会的许多方面,届时,太阳会向地球喷发数十亿吨的物质,从而诱发磁暴,地球上几乎所有的电子系统都会受到影响.如果“超级太阳风暴”抵达地球,额外电流将穿过地球上的电网,成千上万个变压器上的铜线都将快速加热至熔化,多数电网陷入瘫痪.同时,太阳风暴可能在地球上造成“多米诺骨牌”式的影响.当电网变得脆弱和不稳定,用电行业会陷入困境,食品药品储藏,饮水供应等关键民生领域面临威胁.此外,全球的GPS导航、航空运输、金融服务及急救通信联络等系统都有可能在太阳风暴中瘫痪.
美重视太空天气预报
针对太阳风暴的潜在灾难性影响,特别是如何保护关键基础设施,美国科研机构已在未雨绸缪,增强太阳风暴的探测与预警能力,同时动员全社会相关敏感领域做好应急准备.
美专家认为,人类虽然无法回避太阳风暴,但可以提前准备,降低损失.届时,可以把卫星置于“安全模式”,关闭变压器,可以使相关资产免受异常电流的冲击.
预防性措施的关键,在于准确的太空天气预报.在美国,主要由国家海洋与大气局承担这一任务.该局太空气象预报部门主任伯格丹说,太空天气预报还处于婴儿期,但发展很快.
美国国家航空航天局与美国国家海洋与大气局两家机构已就太空天气预报开展了深入的合作.航空航天局专司太阳物理研究的航天器为大气局提供了有关太阳活动的最新信息,对海洋与大气局自己的卫星是重要补充,它们更主要关注近地太空环境.
在航天局的数十个太空探测设备中,有三个对太空气象预报特别重要.一是太阳地球关系观测台（STEREO）.这是一对观测卫星,从两个相反方向观测太阳,可覆盖太阳表面的90%.过去,太阳黑子可能藏在太阳的远地端,从地球上无法看到,但它可能突然转到近地端,发生耀斑和喷发日冕物质,对地球实施突然袭击.有了STEREO,就可全程观测太阳活动,不再害怕突然袭击.二是太阳动态观测卫星（SDO）.这是美国航空航天局最新的设备之一,今年2月才发射上天.它是迄今用于研究太阳的最先进的太空探测器,其拥有的光谱、时间和空间分辨率前所未有.研究者们可通过它对太阳活动进行更深入的研究,拍摄太阳活跃地区的照片,了解太阳耀斑如何活动及预报.SDO同时监测太阳的紫外线异常活动.三是高级综合探测器（ACE）.它发射于1997年,主司监测太阳风,也是海洋与大气局最为重视的.它位于太阳与地球之间,能够探测到太阳风、日冕物质喷射及辐射风暴.最关键的是,它能在这些太阳活动影响到地球前半个小时发回有关信息.在获悉太阳风暴发生后,美国有关设备和卫星可以提前作避险准备.
美国航空航天局的航天器并不是为太空气象预报设计的,但它们采集的数据能够发挥重要作用.该局官员费舍尔称,这是太空科技支持现代社会的力证.“我们正在一个新时代的开端.在这个新时代,太空天气预报可以像日常天气预报一样影响我们的日常生活.”