地磁暴會影響人類健康和安全？專家釋疑

據(jù)中國氣象局國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心預(yù)報，3月24日—26日可能出現(xiàn)地磁活動，其中25日可能發(fā)生中等以上地磁暴甚至大地磁暴，預(yù)計地磁活動將持續(xù)到26日。

預(yù)報顯示，此次日冕物質(zhì)拋射（CME）過程發(fā)生的位置幾乎正對著地球，因此從地球看去，噴發(fā)物形成一個圓面。此類爆發(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。

什么是地磁暴？地磁暴會產(chǎn)生哪些影響？為此，科技日報記者采訪了國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心空間天氣技術(shù)研發(fā)室主任宗位國。

去年以來太陽活動明顯增強

“作為最典型的太陽爆發(fā)活動，一次日冕物質(zhì)拋射過程能將數(shù)以億噸計的太陽物質(zhì)以每秒數(shù)百千米的高速拋離太陽表面。這些物質(zhì)中不光有著巨大質(zhì)量與速度匯聚成的動能，還攜帶著太陽強大的磁場能。一旦命中地球，就會引發(fā)地球磁場方向與大小的變化，即地磁暴。”宗位國說。

地球磁場本是保護地球的屏障，抵擋來自宇宙的各種“沖擊”。但當(dāng)高速的太陽風(fēng)吹襲地球，或太陽爆發(fā)導(dǎo)致的日冕物質(zhì)拋射影響到地球時，就會引起地球磁場在短時間內(nèi)發(fā)生劇烈變化。如果地球磁場的變化幅度超過一定數(shù)值，地磁暴就難以避免了。

“地磁暴的發(fā)生對公眾日常生活的影響微乎其微，對航空器和衛(wèi)星軌道運行會有一定影響，但也都可測可控。”宗位國表示，受地磁暴影響，衛(wèi)星空間站可能會因大氣拖曳造成軌道高度有所下降，需加強對軌道的監(jiān)測并根據(jù)需要進行軌道調(diào)控；衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備定位誤差可能有所增大，但對公眾日常使用導(dǎo)航等功能影響不大。

有人擔(dān)心，地磁暴會影響人類健康和安全。“地磁暴對身體和航空出行不會有什么影響，雖然會對電子通信產(chǎn)品有一定的干擾，但影響都是非常小的，也有應(yīng)對措施。”宗位國說。

不過，強烈的地磁活動可能會影響動物的遷徙和導(dǎo)航能力。例如，對于借助太陽和地磁導(dǎo)航的信鴿而言，地磁暴帶來的影響是巨大的。

宗位國同時表示，空間天氣和地球天氣一樣，也在平靜和活躍間輪轉(zhuǎn)，但周期更長，通常11年為一個輪轉(zhuǎn)周期。2019年底，第25個太陽活動周期開始，并將持續(xù)到2030年。2023年以來，太陽活動明顯增強，X級耀斑、太陽質(zhì)子事件、大地磁暴等強爆發(fā)事件頻發(fā)，頻次和強度遠(yuǎn)高于第24周同期水平。

極光觀測與多種因素有關(guān)系

盡管有一些“副作用”，但地磁暴也會給極光愛好者帶來視覺盛宴。

去年12月1日晚上，由于地磁暴的出現(xiàn)，我國黑龍江漠河、大慶，內(nèi)蒙古騰格里、根河等地網(wǎng)友都拍到了極光，甚至北京懷柔、門頭溝也記錄到了極光現(xiàn)象。

為什么地磁暴會帶來極光現(xiàn)象？

“地磁暴期間，高能粒子從太空落下，撞擊空氣并使其發(fā)光，從而形成極光。”宗位國介紹，空氣中的分子和原子在與太陽物質(zhì)的高速撞擊過程中，會發(fā)生微觀的能量交換。以氧原子為例，它們會從撞擊中接收一份能量，但由于原子核外電子的特性，電子與原子核之間只能容納一定額度的能量，超過的部分都會再被釋放出來，而釋放的形式就是發(fā)光。

專家表示，極光的發(fā)生范圍與地磁暴強度存在對應(yīng)關(guān)系。對北半球而言，地磁暴越強，極光發(fā)生的范圍就會越往南擴，如果足夠強的話，就可能在我國夜空出現(xiàn)極光。

這次北京還能看到極光嗎？宗位國告訴記者，極光的觀測跟很多因素有關(guān)系，包括天氣和極光出現(xiàn)的時間。如果極光在白天出現(xiàn)，由于背景光太亮，那就很難看到。此外，多云也會影響極光的觀測。