详解2012年强太阳风暴:电网瘫痪致连锁灾难
AnthraX2009/04/29电子技术 IP:澳大利亚
北京时间4月29日消息,据美国《连线》杂志报道,美国国家科学院今年1月份曾发布一份特别报告,称2012年地球将遭遇强太阳风暴袭击,其破坏力将远远超过“卡特里娜”飓风,而且地球上几乎所有的人都将难逃其灾难性的影响。在发出警告的专家看来,太阳风暴届时给地球带来的影响很可能是“多米诺骨牌式” 的,其影响力将渗透到现代社会的每一个方面。

 
 日前,美国《连线》杂志对美国MetaTech灾难咨询公司首席执行官劳伦斯-约瑟夫进行了专访,讨论了这次强太阳风暴可能会给地球带来的灾难,以及人类应如何尽量避免这一灾难所产生的危害。在过去几十年间,人类社会在发展的同时,也在为毁灭自己埋下了伏笔。现代的生活方式过度依赖各种科学技术,无意间让我们更多地暴露于一种超级危险之中。由太阳表面喷发出的等离子体可能会毁灭我们的电网,进而造成灾难性的后果。科学家警告认为,2012年的强太阳风暴将给地球人类带来巨大的灾难,它的影响力将渗透到现代社会的每一个方面。在发出警告的专家看来,太阳风暴给地球的影响可能是“多米诺骨牌式” 的。试想,当电网变得脆弱和不稳定,与供电息息相关的行业也将成为受害者。此外,由于卫星信号中断,GPS定位系统也会因此成为废物。

  当强太阳风暴来袭时,地球上的人类将主要面临两大问题。第一,就是关于现代电力网络问题。现代电力网络通常都是以更高的电压覆盖更广阔的区域,这样可以让电力网络运营更加高效,可以尽量减少电力传输过程中的损失以及由于生产过剩所引起的电力浪费。但是,同时它也因此变得更容易受到太空气候的攻击。输电网会变得非常脆弱不稳定,甚至有可能导致完全关闭。第二个问题就是关于与电网相互依赖的、支持我们现代生活的其他各个系统的问题,如污水处理问题、超级市场物流基础设施问题、电站控制问题、金融市场及其他依赖于电力系统的问题。

  以下是《连线》杂志与劳伦斯-约瑟夫的访谈全文:

  《连线》:你认为玛雅人预言2012年世界末日的具体日期与天文学家预测太阳即将进入极大动荡期这两件事是一种巧合吗?

  约瑟夫:我对玛雅天文学家充满了敬意,这两件事让我无法不把它们看成一个巧合。但是,我还是建议大家首先去验证一下玛雅人对其所预言事件的态度。为此,我专门前往危地马拉并与两位玛雅巫师共同探讨了一周时间。这两位巫师曾用了20年时间向其他巫师宣传这种预言。他们证实,玛雅人确实把2012 年看作一个巨大的转折点。这个转折点既不是指世界的末日,也不是指大范围的空中电路短路,而是指第五个太阳纪的到来。

  《连线》:是不是大范围的空中电路短路就完全像报道中所描述的那样可怕呢?

  约瑟夫:美国宇航局大气与太空物理实验室科学家丹尼尔-贝克的某些理论以及报道中他所认可的某些评论都有力地证明了太阳风暴的爆发与地球电网存在着密切的联系,其中最直接的关系就是一个社会的科技发达程度与它所受到的伤害程度之间的联系。现在已有大量关于这方面的报道。上周我有幸与卡普曼进行了一次会谈。在两个小时的演示中,他向我介绍了电网是如何地易受攻击,而且解释了为什么电网上负载的电压越高,就越易受到攻击。他把地球电网看作是一个测量太空气候爆发的巨型天线。

  《连线》:为什么它易受攻击?

  约瑟夫:随着人类对电力需求的增加,许多超高压变压器变得越来越脆弱。其实,现有的超高压变压器中有50%左右都已经无法适用它们当初的设计电流。偶尔一次小小的额外电流就有可能超过变压器的极限。一些超高压变压器,如50万或70万千伏变压器,特别容易受到攻击。美国这两种变压器比其他国家更为常见。中国也正在尝试一些百万千伏变压器,但我不敢确定他们是否已经启用。卡普曼还指出,当变压器被击爆,他们往往根本就无法再修复。而在替换变压器或新变压器安装到位之前,通常又需要1到3年时间。据卡普曼介绍,现在已经有人提出在电网中插入一种地面电阻器的方案,但这一方案目前尚未被测试和验证。这种电阻器或许可以处理一些更为复杂的状况,但很明显并不是所有电网设施都适用。我还不敢相信他说的这些到2012年之前是否能够真正实现。最困难的是如何建立一个统一标准,如何对各州的电力设施一个个进行规范。不过,对于如何防范下一次的太阳风暴高峰,采取一些措施已成为一种可能。

  《连线》:当太阳风暴来临之时,我们为什么就不能关掉我们的电网呢?当太阳风暴结束后,我们再重新开启电网。

  约瑟夫:现在的电网操作员都是依靠“先进成分探测器”卫星(ACE)进行决策判断的。该卫星大约距离地球大约160万千米,该位置正是太阳与地球之间的平衡点。该卫星设计寿命为5年,现在它已经11岁了,而且暂时还没有替换它的计划。如果ACE卫星发现有太阳粒子闯入地球,它会向电站操作员提供信息和决策依据。电站操作员或是进行并联负荷,或是关掉部分电网。但是,关闭并重启电网是一项耗费上百亿美元的课题,而且存在许多阻力。这种太阳风暴已经袭击北极许多次,但很少向南移动到足以近距离袭击我们。此外,研制警报系统告诉人们提前逃避也是非常困难的一个课题。这种风暴肯定会造成巨额经济损失和许多伤亡事件。

  《连线》:那你现在的生活有什么不同吗?

  约瑟夫:我已经研究这个课题近五年了。直到有相关报道出来以后,我的生活才有些有太正常。到目前为止我仍然坚信,2012年可能出现灾难这个课题值得研究。不过媒体把这种可能的灾难报道得太真实了。但是,一些相关资料我们不应忽视。在Themis卫星发现地球磁屏蔽存在一个巨型漏洞之前,就已经有人写过相关的研究文章。现在越来越多的太阳粒子正穿过这个漏洞袭击我们的地球,这种事件已发生了10到20次,比预期中的多得多。

  《连线》:如果奥巴马总统说,“让我们开始准备吧”,而且也没有其他任何官僚阻碍的话,我们是否已经可以开始了呢?

  约瑟夫:我想的是。我曾经向奥巴马总统提过,要求在经济刺激计划中拨款,推动智能电网建设。这将大大改善现有电网的效率,在用电高峰期传输更多的能量。现在智能电网建设已经有了基本框架。如果地面电阻器方案经测试有效的话,可以在该框架范围内拿出一部分拨款用于地面电阻器项目建设。现在已经可以开始了。
来自:电子信息 / 电子技术
10
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~~空空如也
自由无敌
15年9个月前 IP:未同步
95649
多买些设备,到时候观察这种现象。
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AnthraX作者
15年9个月前 IP:未同步
95650
当心设备直接被烧……
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正版hambaby
15年9个月前 IP:未同步
95652
引用楼主AnthraX于2009-04-29 16:22发表的 详解2012年强太阳风暴:电网瘫痪致连锁灾难 :
北京时间4月29日消息,据美国《连线》杂志报道
……
约瑟夫:随着人类对电力需求的增加,许多超高压变压器变得越来越脆弱。其实,现有的超高压变压器中有50%左右都已经无法适用它们当初的设计电流。偶尔一次小小的额外电流就有可能超过变压器的极限。一些超高压变压器,如50万或70万千伏变压器,特别容易受到攻击。美国这两种变压器比其他国家更为常见。中国也正在尝试一些百万千伏变压器,但我不敢确定他们是否已经启用。卡普曼还指出,当变压器被击爆,他们往往根本就无法再修复。而在替换变压器或新变压器安装到位之前,通常又需要1到3年时间。据卡普曼介绍,现在已经有人提出在电网中插入一种地面电阻器的方案,但这一方案目前尚未被测试和验证。这种电阻器或许可以处理一些更为复杂的状况,但很明显并不是所有电网设施都适用。我还不敢相信他说的这些到2012年之前是否能够真正实现。最困难的是如何建立一个统一标准,如何对各州的电力设施一个个进行规范。不过,对于如何防范下一次的太阳风暴高峰,采取一些措施已成为一种可能。

……





一百万千伏=1,000,000,000V

此数值电压为AC有效值,如忽略尖端放电效应,可以击穿标准状态下471.4m干燥空气。

此类祭者之言论,无视之……
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thl0408
15年9个月前 IP:未同步
95657
不知道你门看了昨天的新闻没有
说是最近一百年的太阳活动是有史一来"最安静"的
我看是暴风雨前的宁静
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warmonkey
15年9个月前 IP:未同步
95745
应该是500kv,700kv,1000kv才对吧
我觉得为了应对这种事件,花钱买足够的设备是必要的,因为一旦出事故,会有千百万人遭殃,而且还会带来巨额经济损失
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TUNGUSKA
15年9个月前 IP:未同步
95814
谁能解释下太阳风暴如何影响电网?
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thl0408
15年9个月前 IP:未同步
95819
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/
太阳活动对地球的影响

太阳活动对地球的影响主要表现在以下四个方面:

(1)对地球气候的影响:

地球上气候变化与黑子数目变化周期密切相关,可是其具体的作用机制还远远没有搞清楚。世界许多地区降水量的年际变化,与黑子活动的11年周期有一定的相关性。另外,我们只是发现,亚寒带的许多树龄很高的树木,它们的年轮恰恰有着与黑子活动11年周期相对应的、有规律的疏密变化。同时从统计资料中,我们发现凡是黑子活动的高峰年,地球上特异性的反常气候出现的机率就明显地增多;相反。在黑子活动的低峰年,地球上的气候相对就比较平稳。

(2)对地球电离层的影响:

地球大气层在太阳辐射的紫外线、X射线等作用下形成电离层,无线电通讯的无线电波就是靠电离层的反射向远距离传播的。当太阳活动剧烈,特别是耀斑爆发时,在向阳的半球,太阳射来的强X射线、紫外线等,使电离层D层变厚,造成靠D层反射的长波增强,而靠E层、F层反射的短波却在穿过时被D层强烈吸收受到衰减甚至中断,如l970年11月5日长途台曾因此中断2小时;这被称为“电离层突然骚扰”。这些反应几乎与大耀斑的爆发同时出现,因为电磁波的传播速度就是光速,大约8分多钟即可由太阳到达地球表面,所以反应非常快。经过一段肘间以后耀斑产生的带电的高能粒子逐渐到达地球,它们受地球磁场的作用向地磁极两极运动,因而影响极区的电离层,造成高纬度地区的雷达和无线电通讯的骚扰,甚至中断。这被称为“极盖吸收”和“极光带吸收”,它的影响时间较长。

(3)对地球磁场的影响:扰动地球磁场,产生磁暴现象。

整个地球是一个大磁场。地球的北极是地磁场的磁南极,地球的南极是地磁场的磁北极。地极和磁极之间有大约11度的夹角,因此地球的周围充满了磁力线,不同的位置有不同的地磁强度。平时地磁受多方面的影响,会有不同程度的扰动,而影响最大的就是磁暴现象。磁暴一般发生在太阳耀斑爆发后20-40小时,它是地磁场的强烈扰动,磁场强度可以变化很大。这时太阳风速往往增加,并且向太阳一面的磁层顶面可由距地心8-11个地球半径被压缩到5-7个地球半径,磁暴的发生对人类活动,特别对与地磁有关的工作都会受到影响。它会使罗盘磁针摇摆,不能正确指示方向,影响到海上航行之船、空中飞行之机、甚至信鸽的飞翔。

在磁暴发生时,高纬度地区常常伴有极光出现。极光常常出现于纬度靠近地磁极地区25度-30度的上空,离地面100-300千米,它是大气中的彩色发光现象,形状不一。常出现极光的区域称为极光区。由于来自太阳活动区的带电高能粒子流到达地球,并在磁场作用下奔向极区,使极区高层大气分子或原子激发或电离而产生光。当太阳活动剧烈时,极光出现的次数也增大。

(4)对航天活动的影响:

大耀斑出现时射出的高能量质子,对航天活动有极大的破坏性。高能质子达到地球附近肘,特别是容易到达无辐射带保护的极区,会影响极区飞行;如遇卫星则对卫星上的仪器设备有破坏作用;太阳能电地在高能质子的轰击下,性能会严重衰退以至不能工作;如遇在飞船外工作的宇航员将危及生命。

由以上种种影响可以看出,对太阳活动的预报有很大的必要。现在包括我国在内的许多国家,都已开展这方面的工作。通过预报可使有关部门,如:通信部门、航天部门等,及时采取措施减少太阳活动对这些部门工作的影响,也为准确地进行天气、气候、水文、地震等预报提供资料。
太阳质子事件

当太阳活动比较剧烈,出现耀斑爆发或者日冕物质抛射时,常常喷射出大量高能带电粒子(太阳宇宙线),在耀斑爆发或日冕物质抛射爆发后一段时间在地球轨道附近可观测到高能粒子的强度突然增加,这就是太阳高能粒子事件。从太阳喷射出来的高能粒子绝大部分都是质子,约占高能粒子总数的90%,其次是α粒子,电荷数大于3的粒子很少。所以通常把太阳高能粒子事件称为太阳质子事件。
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warmonkey
15年9个月前 IP:未同步
96305
航天器最好用静电场保护一下……
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韩菱纱
15年9个月前 IP:未同步
100876
ms之前discovery频道讲过,03年的电网问题
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