超大磁暴來襲！這似乎是一則電影情節(jié)，但在我們的真實世界中，這種現(xiàn)象確實存在，并且可能對我們的生活產(chǎn)生一定影響。不過，別擔(dān)心，我們將帶你了解更多關(guān)于磁暴的奇妙世界。

一、磁暴預(yù)警

根據(jù)國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心發(fā)布的消息，受到多個日冕物質(zhì)拋射過程的影響，5月10日、11日可能出現(xiàn)地磁活動，此次爆發(fā)活動噴出的太陽物質(zhì)相對地球速度快、覆蓋度高，可能引起比較強的地磁活動。其中5月11日可能發(fā)生中等以上磁暴，預(yù)計地磁活動將持續(xù)到11日甚至12日。

二、磁暴監(jiān)測

磁暴是地磁場全球性的擾動事件。國家地磁臺網(wǎng)中心擁有全國最大的地磁臺網(wǎng)，擁有150多個地磁臺站，磁暴一旦發(fā)生這些臺站都可以監(jiān)測到這一事件，從而對磁暴的發(fā)生發(fā)展過程進行跟蹤監(jiān)控。通常采用地磁指數(shù)來表征磁暴的強度等級，如Kp指數(shù)、Dst指數(shù)以及臺站K指數(shù)。中國地震局地球物理研究所國家地磁臺網(wǎng)中心發(fā)布的磁暴報告采用K指數(shù)來表征。依據(jù)K指數(shù)，磁暴可被分為中常（K=5-6）、中烈（K=7-8）、強烈（K=9）磁暴。從目前收集到的臺站資料來看，5月10號發(fā)生了最大K指數(shù)為9的強烈磁暴（見圖1），其中滿洲里臺水平分量的最大變幅達到了近800nT（如圖2）。目前磁暴的發(fā)展仍在進行中，后續(xù)仍有可能發(fā)生特大磁暴。國家地磁臺網(wǎng)中心將持續(xù)密切跟蹤磁暴事件發(fā)展，及時做好相關(guān)服務(wù)，并產(chǎn)出本次磁暴事件的報告。詳細(xì)信息請查詢http://bbnj8.com/。

圖1. 滿洲里地磁臺5月9-10日K指數(shù)

圖2.  2024年5月8-10日地磁臺站水平分量日變形態(tài)圖

三、磁暴及其影響

磁暴的能量來自太陽，通過太陽風(fēng)輸送到磁層，繼而通過磁層對流注入內(nèi)磁層，形成環(huán)繞地球的赤道西向環(huán)電流。環(huán)電流由于西向流動，從而引起全球地球磁場水平分量大幅度下降，形成磁暴。磁暴持續(xù)時間短的為幾小時，長的可延續(xù)幾天，更長的甚至到幾十天。磁暴最典型的形態(tài)學(xué)特征是初相-主相-恢復(fù)相的三相結(jié)構(gòu)（見圖3）。平均統(tǒng)計表明，一個太陽活動周（大約11年周期）發(fā)生2-3個強烈磁暴、8個中烈磁暴、400個中常磁暴。2024年度正處于第25個太陽活動周中的活躍年份，因此中、強烈磁暴發(fā)生較為頻繁。

圖3. 一次典型磁暴的H分量變化形態(tài)

磁暴發(fā)生期間，對普通人的身體健康幾乎沒有影響。但磁暴是空間天氣危害現(xiàn)代技術(shù)系統(tǒng)的最主要原因之一，可能會造成衛(wèi)星軌道降低，甚至提前隕落，導(dǎo)致衛(wèi)星電子元器件遭受輻射損傷和衛(wèi)星充電等傷害；磁暴可能會引起電磁波信號異常，導(dǎo)致通信條件變化甚至完全中斷，影響定位系統(tǒng)的定位精度，甚至無法定位；磁暴引發(fā)的地磁感應(yīng)電流（GIC），會對高壓輸電網(wǎng)，高鐵等地面長距離導(dǎo)電設(shè)備的安全運行造成威脅，會加速油氣管道的腐蝕。

當(dāng)然對較強地磁暴的最直觀體驗，則是在高緯度區(qū)域可能看到絢爛的極光！下圖4為天文愛好者在新疆阿勒泰地區(qū)和內(nèi)蒙古錫林郭勒盟扎格斯臺淖爾拍攝到的極光照片。

（a）5月11日凌晨3:30-4:30在新疆阿勒泰拍攝到的極光

（圖片來自新疆氣象局 王明昊）

（b）5月11日凌晨1-3時在錫林郭勒盟扎格斯臺淖爾拍攝到的極光

（圖片來自中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所 謝宏宇）

圖4. 此次磁暴期間拍攝到的極光

地球所國家地磁臺網(wǎng)中心