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磁暴的现象、特点、理论和影响 演讲人：陈有亮 组长:蒙亚松 组员:陈有亮 王沛 毛静 主要内容 什么是磁暴 磁暴的理论 磁暴的影响 奇妙叵测的磁暴 下面我们就来了解一下这个奇妙的现象 —磁暴 2000年7月的一则新闻 （2000年7月）14日发生的一个几十年来最大的太阳物质抛射事件，造成在太阳表面、行星际空间和地球附近出现了很多奇特现象，昨天（7月16日）高速太阳风抵达地球，大部分卫星通讯中断，北极光从北极区域扩展到美国南部佛罗里达州，令众多科学家惊愕不已。14日刚好是法国的国庆日(巴斯底节，Bastille Day)，因此专家们就把这一次太阳物质抛射事件称为「巴斯底日事件」，在地球发生的磁暴被称为「巴斯底日磁暴」 …… “磁暴”这一名词的提出 普鲁士博物学家和旅行家洪堡男爵（vonHumboldt，1769－1859年）曾经花了五年的时光在南美洲及墨西哥海湾的海上与岛上探险。在这次旅行中，他研究了从两极到赤道地磁强度的变化，并创造了“磁暴”这个名词来描述一个他首先加以记录的现象。 一.什么是磁暴 全球性的地磁现象，是全球同时发生的强烈地磁干扰 ，磁情指数K=5 （K:各个地磁台站用来描述每三个小时段内地磁场扰动强度的指数,从0到9分为十级；K3被认为是无扰动或微扰） 磁暴的特征 磁暴的分布 磁暴的时间分布具有统计规律性 重现性---------27天 太阳周变化---11年 季节分布------ 春秋冬夏 各小时的变化 二.磁暴理论 磁层 在太阳风和地磁场的相互作用下，磁力线被太阳风压缩在一个有限的空间区域内，而太阳风却被磁场阻挡在这个有限的空间区域之外。对于太阳风而言，这个区域成了一个空腔，而地磁场完全被局限在这个空腔之内。这个具有磁场的空腔称为磁层。 磁层结构 磁层 辐射带 地球附近存在着带电粒子通量很高的区域 磁暴的经典理论—DCF场、DR场 1931年 卡普曼和费拉罗提出 DCF场 粒子流在射向地球的运动过程中由于地磁场的作用，表面产生感应电流所产生的磁场 磁暴初期，DCF场使地面上的水平分量增加，是形成磁暴初相的主要原因 DR场理论 DR场：环电流扰动场 高能太阳风中的部分粒子闯入磁层后，在地磁场的作用下发生漂移，产生了一个自东向西的环电流，此电流的磁场就是DR场。 太阳风不断吹来，漂移粒子数增多，DR场增强，使地磁水平分量不断减少：此即主相的形成。 太阳风吹过后，失去了粒子源，环电流减弱，地磁水平分量渐复正常：此即恢复相的形成。 环电流是分布在辐射带中的，辐射带是一双“耳朵”，太阳风产生这种扰动场作用也可叫作“耳边风效应”了。 三.磁暴的影响 导航 通讯 卫星 电力系统 管道系统 生物 .磁暴的影响 导航 磁暴的影响 通讯 卫星 磁暴的影响 电力系统：感应电流（直流电）危害输电设备 （1989年3月13日，魁北克地区（600万居民）因一强磁暴大规模 停电，长达九个小时。） 管道系统： 生物： 地磁场的扰动会引起人体(动物）生物系统内的压力的变化 。迁徙性动物如鸽子、海豚、鲸等都有生物罗盘，磁暴时，它们有可能会迷失方向。 结语 “21世纪一百大科学难题之一”------- 磁层亚暴和磁暴的整体过程 磁暴只是地磁扰动的一种类型 极光区磁扰：地磁亚暴SP1和磁扰日变化SD 地磁脉动P 这些磁扰重叠在一起形成复杂的地磁扰动 谢谢大家！ 2005/10 * * 全球性 同时性 极区到赤道均可观察到 磁层顶 中性片 磁尾 地基系统 GPS系统 大气加热 芯片损坏 表面充电 深层充电 电离层 电波信号 超视距雷达 （监视航天器和 导弹的发射） 海底磁场 潜水艇 流量表显示出错 加速电化学腐蚀 感应电流 太阳磁暴现象—冕状日珥 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)