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什麼是太陽耀斑?

美國宇航局稱,太陽耀斑是太陽黑子釋放的磁能所產生的強烈輻射爆發。大型太陽耀斑會產生地磁風暴,在數小時內衝擊地球,並可能影響太空中的衛星,擾亂電力供應。

"太陽耀斑主要是太陽黑子引起的太陽大爆炸,"加州大學洛杉磯分校風險與減災研究所空間風險副教授羅伯特·威克斯博士說。通常與太陽耀斑相關的是日冕物質拋射——當你發生這些巨大的爆炸時,它們釋放出大量的非常熱的氣體,稱為太陽風,它撞擊地球。這就是引起地磁風暴的原因。這將導致停電。"

地球發生過這種事嗎?

這種情況發生的頻率比大多數人意識到的要高——只是規模不大。太陽磁場大約每11年穿過一次太陽週期。在這個週期的高度,太陽耀斑和日冕物質拋射增加,活動可能對地球產生影響。

太陽風暴可以引起天空中的光,稱為極光-因此我們看到北極光-但也可以影響電網和衛星。

英國地質調查局的地球物理學家Ciaran Beggan博士說:"我們目前正處於太陽活動週期的最低點,所以太陽根本不活躍。"但大約三到五年後,太陽將開始變得越來越躍。

"我們可能每隔幾周就有一次地磁暴。但只有大的才能看得見。"

來自太空天氣預報中心的一張照片顯示,2012年1月太陽爆發了一次耀斑

有大的地磁風暴襲擊了地球嗎?

有記錄以來最大的一次是卡靈頓事件,它於1859年撞擊地球,導致美國和歐洲的電報系統失靈。1989年,一場地磁風暴導致加拿大魁北克9小時停電。它釋放了十億噸的氣體雲,"就像成千上萬顆核彈同時爆炸的能量,"美國宇航局說。貝根博士說,這場風暴(從某種程度上說)只有卡靈頓事件的三分之一大。2012年,一場與卡靈頓事件類似強度的太陽風暴僅僅錯過了地球軌道一週多一點。

有好幾次小風暴的發生,2015年的一次,讓遠在奧地利南部的人們一睹北極光的風采,而沒有造成問題。2018年,研究證實,上世紀70年代,一場太陽風暴導致越南數十處海雷突然爆炸。

北極光,也就是2017年在挪威看到的北極光,是由地磁風暴引起的

隨著現代科技的發展和世界對電力和通訊的依賴,一場與卡靈頓事件同等強度的太陽風暴如果襲擊地球,可能會造成大範圍的破壞。不要驚慌,但加州大學洛杉磯分校風險與減災研究所(UCL'sInstituteforRiskandDisasterReduction)和全球健康研究所(InstituteforGlobalHealth)的災難與健康教授伊蘭·凱爾曼(Ilan Kelman)表示,"100%肯定,在某個時候"會發生同樣規模的太陽風暴。

他說:"完全可以肯定的是,在某個時刻,卡靈頓事件或更大的事件會發生。"在某個時刻,卡林頓事件或更大的事件將撞擊地球,這是百分之百確定的。這一事件的發生和撞擊地球的事件都可能很快——在幾年內——或者在未來的幾個世紀內。"

但由於許多因素的影響,潛在的影響很難預測。

威克斯博士說:"為了關閉英國電網,這將是一個非常大的事件。"比我們160年來見過的任何一個都要大。"卡林頓事件發生在科學家開始認真測量地磁風暴10年後,他說。我們不知道在那之前發生的太陽風暴,以及它們有多大。

威克斯博士也認為,這是100%肯定的,它將在未來發生。

但我們不知道卡靈頓事件級的風暴在現代是否真的具有破壞性。真正重要的問題是:你能說出何時何地會發生什麼嗎?這是很難預測的。"會有像卡靈頓事件那樣嚴重的太空天氣事件嗎?對。這是不可避免的。但這會對我們造成嚴重影響嗎?"

他說,這是我們無法預測的,但在某種程度上可以通過做好準備來潛在地控制。

地磁風暴越大,它向赤道移動的距離就越遠,因此它在北半球向南移動的距離就越遠,在南半球反之亦然。北方發生的一次強烈事件可能會轉移到英國、法國。在南部,類似的情況通常會進一步向海洋移動。但在紐西蘭也有記錄在案的影響從未造成任何電力中斷。沿海地區和更多的農村地區將受到最嚴重的打擊。從眼鏡蛇身上可以看出,如果大城市失去電力,它們將首先看到電力恢復。

如果真的發生會受到什麼影響?

現在很多技術都依賴於GPS。銀行系統和手機網路可能會癱瘓。"導航系統可能會癱瘓,甚至試圖拿錢——因為所有東西都是電子的,無論是自動取款機還是直接去銀行——都會非常困難,"凱爾曼教授說顯然,信用卡直接借記是行不通的。所以人們如何得到食物,如何得到水是非常困難的。

"這和汽油是一樣的;加油站在抽水方面需要大量的電力和智慧系統,所以很難讓車輛保持動力。同樣,電動汽車、電動單車可能也不容易充電,因為電網已經斷了。"

威克斯博士說:"如果你有一場足以關閉英國電力的地磁風暴,那麼你一定在太空中也遇到過非常嚴重的輻射事件。"因此衛星會在一段時間內受損或無法執行。這意味著衛星通訊,全球定位系統,天氣預報,所有這些都將面臨風險。

飛機上的自動駕駛儀依賴於GPS衛星和雷達,這兩種都有可能受到影響。例如,我們最近已經看到,希思羅機場和蓋特威克機場這樣的大型機場很少的延誤會迅速演變成相當大的問題。

儘管如此,還是有一些科學家與內閣辦公室一起研究這些風險。大約八年前,就在奧運會之前,我們舉行了很多會議,討論如果發生大的地磁風暴會發生什麼。所以內閣辦公室確實有應對這種情況的應急計劃。

我們個人是否應該做好準備?

凱爾曼教授指出,我們隨時都可能遇到停電,而且通常不會是太空天氣造成的,1998年在加拿大,一場冰暴摧毀了數百萬人的電力,其中一些人在6周內沒有恢復電力。同年,紐西蘭奧克蘭部分地區因熱浪期間過熱導致埋地電纜故障,斷電長達5周。在離家較近的地方,倫敦和肯特的數萬人在2003年的一次大停電中經歷了停電

他說,因此人們應該時刻意識到,一旦權力下降,該怎麼辦。"在個人層面上,我們知道隨時可能停電。作為個人,我們需要做好準備,隨時可能斷電,我們的ICT(資訊和通訊技術)隨時可能斷電,而地磁風暴也不例外。

"我們應該有兩個星期的食物和水,現在在我們所有的房子。不管發生什麼,我們都應該擁有它,並準備好應對它。我有兩週的瓶裝水,不易腐爛的食物,一個罐頭開瓶器,急救箱,手電筒,還有一個收音機。在空間天氣更為集中的層面上,可以採取遮蔽措施。所以很多衛星都有防護罩,這樣衛星就可以不受太陽風暴的影響,也可以不受太陽風暴的影響。"

從澳洲和紐西蘭看到南極光或南極光

人們應該擔心嗎?

"有風險嗎?"貝根博士說我想這肯定是個風險。但這種影響有多大實在很難說,因為我們在現代還沒有看到,所以我們不知道哪些技術是脆弱的。但它不應該讓你晚上睡不著,我們所做的研究告訴工程師如何降低風險。"

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