磁暴的現(xiàn)象特點理論和影響

磁暴的現(xiàn)象特點理論和影響第1頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月主要內容什么是磁暴磁暴的形態(tài)、分布以及分類磁暴的理論磁暴的影響第2頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月“磁暴”這一名詞的提出普魯士博物學家和旅行家洪堡男爵（vonHumboldt，1769－1859年）曾經花了五年的時光在南美洲及墨西哥海灣的海上與島上探險。在這次旅行中，他研究了從兩極到赤道地磁強度的變化，并創(chuàng)造了“磁暴”這個名詞來描述一個他首先加以記錄的現(xiàn)象。

第3頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月2000年7月的一則新聞（2000年7月）14日發(fā)生的一個幾十年來最大的太陽物質拋射事件，造成在太陽表面、行星際空間和地球附近出現(xiàn)了很多奇特現(xiàn)象，昨天（7月16日）高速太陽風抵達地球，大部分衛(wèi)星通訊中斷，北極光從北極區(qū)域擴展到美國南部佛羅里達州，令眾多科學家驚愕不已。14日剛好是法國的國慶日(巴斯底節(jié)，BastilleDay)，因此專家們就把這一次太陽物質拋射事件稱為「巴斯底日事件」，在地球發(fā)生的磁暴被稱為「巴斯底日磁暴」……第4頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月奇妙叵測的磁暴下面我們就來了解一下這個奇妙的現(xiàn)象

—磁暴第5頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月一.什么是磁暴全球性的地磁現(xiàn)象，是全球同時發(fā)生的強烈地磁干擾，磁情指數K>=5（K:各個地磁臺站用來描述每三個小時段內地磁場擾動強度的指數,從0到9分為十級；K<3被認為是無擾動或微擾）磁暴的特征全球性同時性極區(qū)到赤道均可觀察到第6頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月二.磁暴的形態(tài)，分布和分類

——磁暴的形態(tài)磁暴形態(tài)的緯度差異高緯：擾動成分較多，幅度較大，形態(tài)很不規(guī)則

中低緯：擾動成分較少，幅度較小，形態(tài)較規(guī)則

（注：磁暴發(fā)生時，各個地磁要素中，以水平分量變化最為激烈。尤以中低緯度地區(qū)的水平分量幅度最大、形態(tài)最清楚，故常中低緯地區(qū)的水平分量變化形態(tài)來研究磁暴的形態(tài)特征）第7頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月磁暴的形態(tài)從磁強的變化上分：急始磁暴緩始磁暴它們的共同點：初相主相恢復相第8頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月急始磁暴(2002.04.18)緩始磁暴急始磁暴第9頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月磁暴的分布

磁暴的時間分布具有統(tǒng)計規(guī)律性重現(xiàn)性---------27天太陽周變化---11年季節(jié)分布------

春秋>冬夏各小時的變化第10頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月磁暴的分類按磁情指數K分類K=5：小磁暴K=6、7：中等磁暴K=8、9：強磁暴按磁暴的形態(tài)分類急始磁暴緩始磁暴按重現(xiàn)性分重現(xiàn)磁暴

非重現(xiàn)磁暴絕大多數反映太陽粒子流的物理性質差異反映太陽粒子流的根本差別第11頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月磁層在太陽風和地磁場的相互作用下，磁力線被太陽風壓縮在一個有限的空間區(qū)域內，而太陽風卻被磁場阻擋在這個有限的空間區(qū)域之外。對于太陽風而言，這個區(qū)域成了一個空腔，而地磁場完全被局限在這個空腔之內。這個具有磁場的空腔稱為磁層。

磁層結構磁層頂中性片磁尾三.磁暴理論第12頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月1931年卡普曼和費拉羅提出

DCF場粒子流在射向地球的運動過程中由于地磁場的作用，表面產生感應電流所產生的磁場

磁暴初期，DCF場使地面上的水平分量增加，是形成磁暴初相的主要原因磁暴的經典理論—DCF場、DR場第13頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月DR場理論DR場：環(huán)電流擾動場高能太陽風中的部分粒子闖入磁層后，在地磁場的作用下發(fā)生漂移，產生了一個自東向西的環(huán)電流，此電流的磁場就是DR場。太陽風不斷吹來，漂移粒子數增多，DR場增強，使地磁水平分量不斷減少：此即主相的形成。太陽風吹過后，失去了粒子源，環(huán)電流減弱，地磁水平分量漸復正常：此即恢復相的形成。環(huán)電流是分布在輻射帶中的，輻射帶是一雙“耳朵”，太陽風產生這種擾動場作用也可叫作“耳邊風效應”了。第14頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月磁暴的影響通訊衛(wèi)星大氣加熱芯片損壞表面充電深層充電電離層電波信號超視距雷達（監(jiān)視航天器和導彈的發(fā)射）海底磁場潛水艇第15頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月磁暴的影響對城市影響：感應電流（直流電）危害輸電設備（1989年3月13日，魁北克地區(qū)（600萬居民）因一強磁暴大規(guī)模停電，長達九個小時。）對細胞的影響：正是在電磁波的幫助下，細胞才有可能互相傳遞信息，其中包括一些得絕對服從的重要指令。生物：地磁場的擾動會引起人體(動物）生物系統(tǒng)內的壓力的變化。遷徙性動物如鴿子、海豚、鯨等都有生物羅盤，磁暴時，它們有可能會迷失方向。第16頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月結語“21世紀一百大科學難題之一”-------磁層亞暴和磁暴的整體過程磁暴只是地磁擾動的一種類型極光區(qū)磁擾：地磁亞暴SP1和