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美国专家警告,十年内巨型太阳风暴将造成全球电子系统大乱

2024-11-02 213


1921 年 5 月,距今正好 100 年前,一场巨大的太阳风暴让世界各地许多电报和电话交换站,因保险丝融化引发火灾。风暴引起的极光,范围大到连美国加州跟日本九州都看得见。科学家指出,近十年内,有很高概率产生可比百年前规模的太阳风暴,届时全球卫星、电子和电力系统将遭受重大损失。

太阳风暴在天文学称为“日冕物质抛射”(Coronal Mess Ejecttion,CME),大量磁化电浆(主要由电子和质子组成),随着日珥喷射冲向各方。若冲向地球,便会与地球磁极产生震荡,引发地磁风暴,释放出兆瓦级功率的能量回流至大气层,而地球南北极两端则会引发强烈极光。

史上纪录最大的太阳风暴发生在 1859 年,由英国天文学家理查‧卡林顿(Richard Carrinton)记录的“卡灵顿事件”,风暴引发的北极光连在加勒比海地区都看得见,洛矶山脉的夜晚光芒闪耀,甚至让矿工以为天亮了而起床准备早餐。

▲ 1859 年卡灵顿为了记录太阳风暴所画的太阳黑子图。(Source:Richard Carrington, Public domain, via Wikimedia Commons)

此外 NASA 近日指出,2012 年曾经有一波强度堪比卡灵顿事件的太阳风暴,刚好被地球闪过,要是晚几天喷发,全球可能到现在还在清理散落各地的卫星残骸。

美国国家大气研究中心(National Center of Atmospheric Research,NCAR)警告,未来十年将是太阳活动非常频繁的时期,地球遭遇大型风暴袭击的概率上升许多。

“目前太阳周期于 2019 年 12 月开始,据我们观察,本次周期的活动强度,是从 1970 年代以来最强。”NCAR 副主任 Scott Mclntosh 博士表示,“我们现在最担心的是 GPS 系统,大型风暴不只阻碍讯号,甚至可能直接摧毁卫星。”

▲ 2010 年 ISS 国际太空站拍摄的极光图,巨大太阳风暴造成的地磁风暴,将摧毁许多太空轨道的卫星系统。(Source:ISS Expedition 23 crew, Public domain, via Wikimedia Commons)

Mclntosh 博士并估算,近十年内,有 35%~45% 概率会发生大型太阳风暴,并损坏 GPS 系统和其他卫星,届时全球因电子系统损坏造成的混乱和经济损失,可能高达数千亿美元。

更糟的估计是发生卡灵顿等级的巨型风暴,概率约是 4%~12%,虽然看起来不高,但 Mclntosh 博士指出,以目前 GPS 系统完全没有替代或防护方案的情形下,只要一损坏,全球仰赖 GPS 系统的金融、运输、通讯和电力系统都会出现庞大损失。但以目前各国-处理危机的反应速度来看,他相当担心。

▲ NCAR 副主任 Scott Mclntosh 博士。(Source:NCAR)

以美国为例,早在 2004 年美国时任总统小布希,便已下令建立 GPS 失能的预备方案,并在 2008 年时公布计划,2015 年奥巴马-因应国会质询,再次提出应变方案,但直到现在,没有任何一项措施实现。

台湾为高度仰赖美国 GPS 系统的国家,倘若因太阳风暴导致 GPS 失去作用,势必会造成重大损失,甚至人员伤亡。-或许应及早规划因应方案。

  • Racing the Sun to Protect America:Lessons from the solar storm in May 2021

(首图来源:David Hathaway, NASA, Marshall Space Flight Center, Public domain, via Wikimedia Commons)

2021-05-26 18:12:00

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