Что такое магнитные бури и как они влияют на организм

Магнитные бури на Земле начинаются, когда магнитосферу нашей планеты атакуют выброшенные Солнцем сгустки плазмы. Заряженные частицы вызывают геомагнитные возмущения. Очень сильные возмущения могут привести к сбоям в электронном оборудовании, перебоям с радиосвязью и в электрических сетях.

Те, кто жалуется на головную боль, боль в сердце и общее недомогание во время дождя или резкой перемены погоды, сложно переживают магнитные бури, которые случаются около шести раз в год и могут длиться больше недели. Геомагнитная буря, или магнитный шторм (другое название этого явления), может спровоцировать ухудшения в работе электрических устройств, интернета и мобильной связи. Представить страшно вероятные последствия, но действительно ли магнитные бури настолько опасны?

Суть

Солнечный ветер — поток выброшенных из Солнца заряженных частиц, который движется со скоростью около 400 км/с и может проникать в магнитное поле Земли. Когда солнечный ветер встречает магнитное поле Земли, он создаёт область, называемую магнитосферой, которая защищает нас от большей части этих заряженных частиц. Однако когда солнечный ветер становится особенно сильным или идёт в определённом направлении, он может проникнуть в магнитосферу и вызвать временные изменения в магнитном поле Земли. Как раз это взаимодействие солнечного ветра и магнитосферы Земли и называется магнитной бурей.

Причины

Одна из наиболее распространённых причин появления магнитных бурь — вспышки на поверхности Солнца, которые высвобождают большое количество энергии и заряженных частиц. Вторая причина — корональные выбросы. Это выбросы из короны Солнца, а точнее — из зон пониженных температур, которые могут содержать заряженные частицы и магнитные поля. Именно они влияют на магнитное поле планеты.

Уровни и шкала

Опасность магнитной бури определяется уровнем её интенсивности, которая обозначается индексом Dst. Рассчитывается данный показатель с помощью магнитометров, расположенных на станциях на магнитном экваторе Земли. Умеренные бури оцениваются от -50 до -100 нТл (нанотесла), сильные от -100 до -200 нТл, экстремальные — выше -200 нТл. В состоянии спокойствия диапазон шкалы колеблется в пределах от -20 до 20 нТл.

Для понимания учёные используют индекс G, который обозначает отдельный уровень опасности геомагнитной бури и степень её влияния на электричество, связь, людей, животных и т. д. По данной шкале магнитные бури подразделяются на пять уровней:

G1 — незначительные магнитные бури, происходят 1700 раз за цикл. Не оказывают особого влияния на электросети и работу электронных приборов. Также могут не ощущаться людьми;

G2 — умеренные, 660 раз за цикл. В некоторых случаях вызывают перепады напряжения, становятся причиной повреждения трансформаторов в северных широтах. Также влияют на движение космических аппаратов и на полярные сияния — они возникают дальше от полюсов;

G3 — сильные, примерно 200 за цикл. Напрямую воздействуют на энергосистемы и вызывают перебои в спутниковой навигации и радиосвязи. В этом случае полярные сияния возникают ближе к экватору;

G4 — тяжёлые, около 100 за цикл. При таком уровне наблюдаются проблемы с контролем напряжения, ошибочные срабатывания защитных устройств. Создаются электрические токи в трубопроводах, ухудшается спутниковая навигация и радиосвязь. Полярные сияния видны в районе Краснодарского края;

G5 — экстремально сильные, до четырех за цикл. Масштабные проблемы с электросетью, вызывающие полное отключение и серьёзные неполадки в работе спутников, радиосвязи. Полярные сияния могут возникнуть в субтропиках.

Отдельно в расчётах применяются K-индекс и Kp-индекс. Первый обозначает отклонение магнитного поля Земли от нормы в течение трёхчасового интервала, второй — планетарный индекс. Каждый из них помогает определить интенсивность магнитной бури и уровень её опасности.

Как и на что влияют магнитные бури

Особое внимание учёные уделяют исследованиям о влиянии геомагнитных бурь на здоровье человека. Чем опасны для здоровья и организма человека? На вопрос «Влияют ли магнитные бури на самочувствие и здоровье человека и несут ли опасность?» однозначного ответа нет. Хотя, как показывают официальные исследования, именно во время геомагнитного события незначительно повышается показатель смертности от инфарктов и инсультов, а плохое самочувствие появляется у трёх четвертей населения планеты. Наиболее подвержены ухудшению здоровья метеочувствительные люди и те, кто страдает заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Но это не гарантирует безопасность даже для здорового человека, не страдающего какими-либо хроническими заболеваниями.

Симптомы

Наиболее частые симптомы, которые могут появиться во время магнитных бурь:

- головная боль;

- бессонница;

- слабость;

- тахикардия;

- скачки артериального давления.

Дополнительно под влиянием космических изменений запускаются триггеры мигрени, замедляется капиллярный кровоток и ухудшается настроение. У людей, страдающих различными психоэмоциональными расстройствами, может развиться излишняя возбудимость. В некоторых случаях наблюдается воспаление суставов, боль в спине, тяжесть в ногах.

Рекомендации тем, кто страдает сердечно-сосудистыми заболеваниями

В особую группу риска попадают люди, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями, так как воздействие геомагнитных бурь напрямую влияет на кровообращение. Этот факт был научно доказан российскими учёными, выяснившими, что число госпитализированных больных во время магнитных бурь увеличивается в 1,5 раза. И чаще всего попадают в больницу с инфарктом миокарда, поражением сосудов головного мозга, сильной болью в сердце и тахикардией.

Чтобы обезопасить себя, следует придерживаться следующих рекомендаций врачей:

- контролировать артериальное давление;

- проконсультироваться со своим лечащим врачом о дозировке и частоте приёма препаратов;

- держать все необходимые лекарства и воду рядом с собой;

- избегать стресса, негативных эмоций;

- ограничить алкоголь, сигареты и вредную пищу.

Самое главное — не быть мнительным. Многие люди, узнав о приближении магнитных бурь, начинают опасаться самого плохого, что в итоге приводит к ухудшению самочувствия из-за эмоционального напряжения.

Влияние на технику

Большая опасность магнитных бурь в том, что они способны навредить человеку косвенно, влияя на технику и электросистемы. Их способность образовывать электрический ток в предметах, содержащих металл, может легко спровоцировать сильные скачки напряжения, возгорания и взрывы. Подвергнуть себя опасности можно не только при работе со сложным электрическим оборудованием, но и даже используя водоснабжение: магнитные бури образуют ток в трубах, заряжая воду.

Также геомагнитный шторм влияет на радиосвязь, GPS и другие навигационные системы, так как мешает распространению сигналов в ионосфере. Это приводит к неправильному определению местоположения и дальнейшего направления. Плюс из-за того, что бури расширяют атмосферу, тормозятся околоземные спутники и космические аппараты, что может привести к катастрофе.

Как прогнозируют и пытаются защититься

В России составлением прогнозов занимается Физический институт Российской академии наук (ФИАН), в США — Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA). Прогнозирование магнитных бурь — сложный процесс, который включает в себя наблюдение за солнечной активностью и мониторинг изменений в магнитном поле Земли. Специалисты по магнитным бурям используют множество инструментов, чтобы прогнозировать, когда и какие магнитные бури могут произойти.

Один из основных инструментов для прогнозирования магнитных бурь — мониторинг солнечной активности. Когда на Солнце происходят вспышки, выбросы и другие события, они порождают заряженные частицы, которые движутся в том числе в направлении Земли. Космические аппараты могут наблюдать за этими событиями и предупреждать о возможных последствиях для магнитных бурь.

Другой инструмент для прогнозирования магнитных бурь — мониторинг магнитного поля Земли. Когда заряженные частицы Солнца входят в магнитное поле планеты, они могут вызвать временные изменения в нём, которые можно измерить. Учёные используют математические модели, прогнозируя, как заряженные частицы от Солнца будут взаимодействовать с магнитным полем Земли и к каким последствиям это может привести.

Чтобы предотвратить негативные последствия от магнитных бурь, в первую очередь защищаются линии электропередачи. Для этого используются системы автоматического регулирования напряжения и защитные устройства для быстрого отключения части сети. Специальными защитными экранами и системами управления энергопотреблением, которые могут помочь снизить риск повреждения, защищаются спутники. Эти же способы рекомендуется использовать для защиты электронных устройств. В любом случае компании и организации работают над разработкой новых технологий, которые могут быть более устойчивыми к магнитным бурям. Например, некоторые авиакомпании разрабатывают новые системы навигации с использованием более надёжных методов, чтобы избежать проблем, связанных с магнитными бурями.

Последствия самых сильных магнитных бурь

Самая сильная и по-настоящему страшная магнитная буря произошла в мае 1921 года. Тогда в США полностью отключилась телефонная связь, сломались предохранители, сбоило электричество и происходили пожары. Позже о неприятных последствиях сообщили в Европе и Южном полушарии: в некоторых городах были полностью нарушены подводные телеграфные кабели. При этом впервые в истории северное сияние дошло до самых низких широт.

Вторая катастрофическая буря произошла 13 марта 1989 года. Из-за неё в канадской провинции Квебек на девять часов было отключено электричество, вся инфраструктура вышла из строя всего за две минуты. Часть спутников потеряла связь с Землёй на несколько часов. Были утрачены изображения, погода, последние данные GPS, были сбои в радиосвязи. Северное сияние во время бури наблюдалось в Мексике и Крыму.

Следующая солнечная буря, которая принесла немало проблем, была в 2003 году. Из-за неё в Швеции произошло отключение электроэнергии на час. Это не так страшно, как то, что случилось со спутниками: с ними была потеряна связь на несколько часов.

5Gуровеньуправлениесобытиярискмоделиголовная больсердцелюдинаблюдениесигаретыТО4ОТ и ДОорганизмздоровьебольизмененияСШАGPSпервыйдвижениесолнцеданныеочередьпроблемыинфраструктуранастроениеизображения2K4Gрекомендацииалкогольопасностьбезопасность