地磁查询网站_地磁指数预报
1.五种预报地震的方法
2.在南北极圈内可以看到,但在北京却看不到的自然现象是?
3.地磁和地电流在地震前会发生什么变化?
4.徐文耀的学术贡献
5.磁爆是怎样产生的?
据国家空间天气监测预警中心消息,北京时间2023年4月24日凌晨2时,地球发生了一场特大地磁暴,预计将持续两天左右。
这是第25个太阳活动周期以来,地球经历的最强地磁暴。据报道,地磁暴曾经使马斯克的38颗“星链”卫星脱轨。24日凌晨,地球发生了一次特大地磁暴,Kp指数(即全球磁场指数,其反映的是每三小时地球磁场活动的情况,数值越大对应的地磁活动越强)达到了少见的“8”。
据中国科学院空间环境研究预报中心介绍,在北京时间2023年4月22日凌晨两点,太阳和日球层观测台(SOHO卫星)监测到一次伴随M1.7级太阳耀斑的全晕日冕物质抛射(简称“CME”),CME正是产生这次地磁暴的直接原因。
地磁暴介绍
此次CME来自于太阳活动区AR3283的耀斑和暗条联合爆发。也就是说,此次地磁暴由太阳产生的“冲击波”引发。据介绍,此次地磁暴过程是由日冕物质抛射作用产生的,是典型的太阳爆发。当这些携带太阳能量的物质以数百千米每秒的高速飞离太阳表面时,就会形成类似爆炸冲击波的效果,快速传递到太阳系的各处。
在它的作用下,地球磁场发生了方向以及大小的明显变化,地磁暴就随之发生了。中国科学院空间环境研究预报中心在24日下午3时发布消息称,此次地磁暴事件仍将持续1天左右。在北京时间24日20时,当G星经过卫星地面站时,基于最新的轨道预报结果,国家空间天气监测中心再次准确捕捉到了它的位置,显示其运行情况正常。
五种预报地震的方法
太阳磁爆对地球的影响如下:
1、气象:太阳磁暴会激发太阳的高能带电粒子流(也称为太阳风),这些高能粒子流会以极高的速度向地球方向冲击,可能会对地球的大气环境和气象带来影响,如极光等现象可能会增强或减弱,甚至消失,另外还会产生杂音掩盖通讯时的正常讯号,甚至使通讯中断。
2、磁场:太阳磁暴会影响太阳的磁场,从而影响地球的磁场。地球磁场是地球的保护力量,可以减少太阳风对地球的侵扰,但太阳磁暴会使磁场发生扰动,可能会对地球的空间环境和电磁环境产生影响。磁暴会增强大气中电离层的游离化,也会使极区的极光特别绚丽
3、电磁场:太阳磁暴会激发太阳的高能带电粒子流,这些高能粒子流会以极高的速度向地球方向冲击,可能会对地球的电磁场产生影响。例如,太阳风中的高能粒子流可能会干扰地球上的通信系统和电子设备的正常运行。
磁爆:
磁暴(全称:地磁暴,英文名:Geomagneticstorm)指的是地球磁场全球性的剧烈扰动现象。以地磁指数来表征磁暴的大小。磁暴的强度可以表征太阳风暴中高速等离子体云的影响大小。磁暴的强度等级一般用Kp指数和Dst指数这两类地磁指数来划分。
在研究中通常采用Dst指数分级,而在预警应用中采用Kp指数。磁暴是高速等离子体云到达地球空间后,引发的最具代表性的全球空间环境扰动事件。根据预报时间提前量,地磁暴预报又分为警报、短期预报和中期预报。
磁场扰动时,磁场方向和大小的改变会影响它们之间的力矩,致使卫星的姿态发生变化。卫星的姿态发生变化后,通信卫星将无法正常通信,甚至有时可能会中断通信;气象卫星、军事卫星也无法监测地球。。由于磁暴的发生是全球同步,会造成一些保护装置产生跳闸等误动作
在南北极圈内可以看到,但在北京却看不到的自然现象是?
地震监测预报是防震减灾的一个重要环节,也是整个防震减灾工作的基础。破坏性地震给人类造成的灾难,使地震预报成为人们长期以来追求的目标,成为当代地球科学中最富有魅力的一项前沿性课题。近代科学技术的进步逐渐为实现这种目标提供了可能。特别是经过近40年来艰辛的探索,人们在认识地震发生过程,掌握和应用地震预报理论、技术、方法等方面已经取得了长足进步。在地震预报的实际应用中所获得的某些成功,对减轻地震灾害的经济损失和鼓舞人们实现预报地震的信心起了积极的作用。
地震科技工作者经过长期的辛勤劳动,特别是地震监测预报“清理攻关”、“实用化攻关”、“深入攻关”以及“七五”、“八五”科技攻关。使测震学分析预报方法、地壳形变分析预报方法、电磁学分析预报方法、地下流体地震预报方法、地震宏观异常预报方法、地震综合分析预报方法等取得了丰硕成果。
地震学地震预报方法就是利用前期发生的地震(包括大、中、小地震)的信息来预报其后的较大地震。地震是应力和构造活动的产物,地震活动的时、空、强分布图像及地震波特征正是地壳应力场、构造活动格局及地壳介质变化的反映。因此,通过对已发生地震的分析,寻找大地震前由震源区附近应力的集中、增强所产生的各类前兆,正是地震学预报方法所研究的对像。地震学预报方法所获得的大震前兆信息可称为“震兆”。与各类前兆预报方法相比,地震学预报方法在目前研究得最深入,预报方法最丰富,在实际应用尤其在中长期预报中使用得最为广泛。地震学预报方法分为:1、空间图像方法;2、时间进程方法;3、地震序列方法;、4、地震相关方法;、5、震源及介质参数方法;6、合成方法。
地壳形变是地壳介质在内生的构造应力和外生的天体引力以及地表荷载力的作用下发生变形的一种表现形式。而与地震有关的地壳形变则是在孕震过程中,随着构造应力的不断积累,直到岩石发生破裂前后的一种最直接的伴随现象,这种构造应力积累直到岩石快速破裂,一般需要十年甚至更长的时间,因此与其伴生的地壳形变呈现出长、中、短、临的时空变化图像。
近几年我国地壳形变观测技术有了长足进展,主要表现在两方面:一是在时空尺度上把地壳形变观测的各个手段联成一个整体的观测系统,从而有可能获得真实的地壳运动图像;二是几何观测和物理(重力)观测相结合,使地壳形变研究工作由几何学向运动学、动力学方面发展,使我们有可能定量化的研究地壳形变动力学过程,从而可以对地壳形变进行一定的预测,推动地震预报及地震灾害的预测研究工作。
实验和理论研究表明,在应变积累过程中由于地壳介质的不均匀性,会在破裂(地震)之前出现明显的在时间上分阶段性的不同周期的地壳形变,这就是目前采用大面积形变测量,跨断层形变测量和固体潮汐形变测量方法进行地震预报的理论基础。
将电和磁两种现象密切联系起来的电磁学理论体系是麦克斯韦于1862年建立起来的电磁场理论。地球电磁学是在现代电磁学的基础上推进和发展的,他的基础是电磁理论在地球介质条件下的应用,形成了特定的地球电磁学学科。地震是发生在地球内部的一种自然现象,是地球内部介质相互作用的结果,地震的孕育和发生将伴随有介质电磁性质的改变或电磁场的变化,因此地球地磁学方法应用于地震研究的基本任务就是利用地球地磁学的理论和技术,探索与孕震过程有关的地球介质的电磁性质及电磁场本身的变化,为地震预报以及孕震过程提供理论依据和有效方法。
我国地震电、磁前兆的观测是分开的,其观测方法有以下四种分类划分法:
(1)按使用场源的种类划分,可分为被动场源(天然场源)和主动场源(人工场源);
(2)按场源频率划分,可分直流、交流电磁场法,使用的频率有:
DC—超低频(ULF),频率在10Hz以下;极低频(FLF)、甚低频(VLF),频率从0.01到30KHz。
(3)按观测的物理量划分,可分为岩层(岩石)的物理性质和场强的观测。
(4)按测量方式划分,可分为固定台站(定点)测量,定点定期重复测量和不定时不定点测量(面积和剖面线测量)等等。
地下流体的异常动态变化与地震的孕育和发生过程之间有着密切的成因上的联系,这是利用地下流体方法预报地震的基本依据。地下流体是构成地壳介质的一种特殊的、最活跃的组成成分,能够灵活地反映地震孕育过程中岩石的应力应变;同时,地下流体的动态变化,对岩石的应力应变过程还要产生促进作用。
地下流体动态变化能够灵活地反映岩石的应力应变,已为大量资料所证实。地下水位对固体潮引起的地壳体应变反映的灵敏度可高达10-10。流体中含有的丰富多样的化学元素组分,尤其是其中的气体组分,也能灵敏地反映岩石的变形破坏,且显示出多种测项的异常变化,从而可提供丰富多样的地震前兆信息。
地下流体的动态观测,是流体方法预报地震的基础。观测内容包括:水位、流量、水温、水化、气体及断层气等。目前,我国已建成多层次、多项目、立体式的流体观测体系,积累了十分丰富的流体前兆资料,为流体前兆理论研究和实际地震预报提供了可靠的依据。
宏观异常现象一般是指人们在日常生活中仅凭感官就能观察或感觉到的与正常现象不同的自然现象。地震宏观异常现象则指在地震发生前后出现,且与地震的孕育、发生和发展有密切关系的宏观异常现象。常见的宏观异常现象有:
(1)地下流体异常
A、地下水异常:水位升降异常、物理性质异常、化学组分异常;B、地下气体异常:气体溢出异常、翻花冒泡异常、燃气火球异常;C:地下油、七异常:石油产量异常、深井喷油异常。
(2)生物异常
A、动物异常:a.动物分类:穴居动物、水生动物、禽类、畜类、昆虫、其他野生动物;b.异常形式分类:行为异常、习性异常、迁徙异常。
B、植物异常:重花重果、再生或死亡。
(3)地球物理场异常
A、地光异常:大气发光、器物发光、燃气火球发光、地裂缝闪光;
B、电磁现象异常:电磁干扰、静电干扰;
C、地声;
D、有感地震‘
(4)地质现象异常
地裂缝、滑坡、坍塌。
(5)气象异常
旱涝异常、增湿异常、风异常。
地震宏观异常的出现是重要的临震指标。宏观异常大多出现在震前3-5天、几小时乃至10多分钟。只有个别出现在震前10多天甚至一个月以上。因此,宏观异常的出现是重要的临震异常显示。所以,在完成对地震形势趋势估计的背景下,及时发现、收集、分析宏观异常现象,是实现地震短临预报的关键措施。
地磁和地电流在地震前会发生什么变化?
看不到是自然现象是极光。南北磁纬度67°附近的两个环带是常出现极光的区域,北半球主要是在阿拉斯加、北加拿大、西伯利亚、格陵兰冰岛和挪威北海岸,南半球则集中在南极洲附近。极光并没有特定的形态与颜色,但弧状、带状、幕状、放射状,绿色、白色、蓝色、紫色算是出现频率比较高的几种,而其中幕状像一层隐约透着浅绿的白色透纱光帘在天边缓慢流动,尤其梦幻。足够的接近南北极,地磁场活动足够的强是看到极光非常重要的两个因素。南北磁纬度67°附近的两个环带是常出现极光的区域,北半球主要是在阿拉斯加、北加拿大、西伯利亚、格陵兰冰岛和挪威北海岸,南半球则集中在南极洲附近。而地磁活动一般由kp指数(每日每三小时内地磁扰动强度)来判定,很多极光官方网页(如NOAA)、频道又或者APP来预报各地极光的发生日子、时间和强度。一般来说kp=9的时候,大部分的美国地区可以看见北极光,而当kp=5时,则只有北欧部分国家和加拿大的北部可以看到极光。来源:小资CHIC!ELEGANCE
徐文耀的学术贡献
这是一篇新闻报道 你可以略知一二 根据这个变化预测地震现在在学术界还有争论,当年512过后也有人拿出之前的研究成功,但是这些都是事后了,也没有真正应用在地震预报上
DST指数测量的是中低纬度地磁水平方向的扰动,反映的是赤道上空的环电流强弱,当有带电粒子进入环电流区域,环电流就会增强,由于环电流产生的磁场会削弱地磁场,在地面就探测到地磁场减弱的现象。
地磁DST反映的是地球外部磁场的扰动,而地震的发生是因为地球内部的板块间活动,有人提出过用卫星来揭示地震发生前的地磁异动,但这还处在未启动阶段,地震与地磁的关系在地磁学里还没有理论性的分析。
各地频传“要地震”
专家称两者没有必然联系
金陵晚报记者王君
最近两天,地球磁场的DST指数陡然跳水,根据国家空间环境预报中心的监测,在6月17日至6月18日间,地磁DST曾在6小时内急降了将近90。
而与此同时,前天深夜到昨天清晨,全球多地发生了有感地震。两者之间有必然关联还是仅仅是巧合?网络上各种意见纷纷扰扰。
记者采访了紫金山天文台的空间活动专家和南京市地震局的地震专家,他们均表示,近期发生了一次比较强的地磁暴,扰动了地球磁场,而地磁暴和地震的发生,可能有某种偶然性的联系,但是并没有特别直接的必然关联,也不会对我们的生活造成比较大的影响,大家不用担心。
磁爆是怎样产生的?
徐文耀在中、美、英、法、日、瑞等国学术刊物上发表论文200多篇。
1980年首次发现“行星际磁场反向扇形效应”,并提出解释这种现象的“共轭电场”机制,得到了产生扇形效应的磁层-电离层三维电流体系,大大提高了世界数据中心A(WDC-A,美国,波德尔)由地球磁场推断行星际磁场扇形结构的准确率。
1981年,首次计算出包括极区在内的全球L(地磁太阴日变化)电流体系,用三维发电机理论研究了L电流体系的产生机制,理论与观测很好吻合。
1983年最先提出“中国地磁场嵌套模型”,推导出既包括地球主磁场的内源场部分,又包括外源场部分的矩谐级数表达式,结合使用球谐分析和矩谐分析,建立了包括全球、中国、华北三个层次的地磁场嵌套模型。
1985年提出中低纬地磁子午台链思想,研究出一整套用中低纬地面观测手段诊断和监测地球电磁环境的方法,为研究日地能量耦合和磁暴预报提供了重要的基础。并且用磁流体冻结场理论,(这里删除“首次”)得到地核表面无通量线运动的全速度。
1992年提出了一个新的地磁指数——“Sq指数”,用于描述地磁太阳日变化的结构和强度特征,对中低纬大尺度电流体系的时空特点和物理机制进行了系统研究。
1996年提出普遍适用的“半开磁层模型”,用地面和卫星观测资料,求得太阳风-磁层能量耦合函数的一般表达式和参数。同时实现了磁层亚暴电流体系主要成分(驱动过程和卸载过程)的定量分离,推动了磁层-电离层耦合的定量研究。
1998年根据地磁场形成的物理过程,对组成主磁场的成分进行了定量分离,并研究了各种成分的空间结构及其长期变化。
2002年建立了地球磁场的“自然正交分量”模型,并将只有100年长度的国际地磁参考场序列向前外推到十六世纪,得到长达450年的国际地磁参考场序列,推动了地磁场长期变化的研究。
2003年用本征模方法对地磁场日变化进行了分解,得到了有物理意义的日变化成分,对空间天气预报有一定意义。
磁爆
全球性的强烈地磁场扰动即磁暴。所谓强烈是相对各种地磁扰动而言。其实地面地磁场变化量较其平静值是很微小的。在中低纬度地区,地面地磁场变化量很少有超过几百纳特的(地面地磁场的宁静值在全球绝大多数地区都超过 3万纳特)。一般的磁暴都需要在地磁台用专门仪器做系统观测才能发现。
磁暴是常见现象。不发生磁暴的月份是很少的,当太阳活动增强时,可能一个月发生数次。有时一次磁暴发生27天(一个太阳自转周期)后,又有磁暴发生。这类磁暴称为重现性磁暴。重现次数一般为一、二次。
研究简史 19世纪 30年代 C.F.高斯和韦伯建立地磁台站之初,就发现了地磁场经常有微小的起伏变化。1847年,地磁台开始有连续的照相记录。1859年9月1日,英国人卡林顿在观察太阳黑子时,用肉眼首先发现了太阳耀斑。第二天,地磁台记录到 700纳特的强磁暴。这个偶然的发现和巧合,使人们认识到磁暴与太阳耀斑有关。还发现磁暴时极光十分活跃。19世纪后半期磁暴研究主要是积累观测资料。
20世纪初,挪威的K.伯克兰从第一次国际极年(1882~1883)的极区观测资料,分析出引起极光带磁场扰动的电流主要是在地球上空,而不在地球内部。为解释这个外空电流的起源,以及它和极光、太阳耀斑的关系,伯克兰和F.C.M.史笃默相继提出了太阳微粒流假说。到30年代,磁暴研究成果集中体现在查普曼-费拉罗磁暴理论中,他们提出地磁场被太阳粒子流压缩的假说,被后来观测所证实。
50年代之后,实地空间探测不但验证了磁暴起源于太阳粒子流的假说,并且发现了磁层,认识了磁暴期间磁层各部分的变化。对磁层环电流粒子的存在及其行为的探测,把磁暴概念扩展成了磁层暴。
磁暴和磁层暴是同一现象的不同名称,强调了不同侧面。尽管磁暴的活动中心是在磁层中,但通常按传统概念对磁暴形态的描述仍以地面地磁场的变化为代表。这是因为,人们了解得最透彻的仍是地面地磁场的表现。
形态 在磁暴期间,地磁场的磁偏角和垂直分量都有明显起伏,但最具特征的是水平分量H。磁暴进程多以水平分量的变化为代表。大多数磁暴开始时,在全球大多数地磁台的磁照图上呈现出水平分量的一个陡然上升。在中低纬度台站,其上升幅度约10~20纳特。这称为磁暴急始,记为SSC或SC。急始是识别磁暴发生的明显标志。有急始的磁暴称为急始型磁暴。高纬台站急始发生的时刻较低纬台站超前,时间差不超过1分钟。
磁暴开始急,发展快,恢复慢,一般都持续两三天才逐渐恢复平静。磁暴发生之后,磁照图呈现明显的起伏,这也是识别磁暴的标志。同一磁暴在不同经纬度的磁照图上表现得很不一样。为了看出磁暴进程,通常都需要用分布在全球不同经度的若干个中、低纬度台站的磁照图进行平均。经过平均之后的磁暴的进程称为磁暴时(以急始起算的时刻)变化,记为Dst。
磁暴时变化大体可分为 3个阶段。紧接磁暴急始之后,数小时之内,水平分量较其平静值大,但增大的幅度不大,一般为数十纳特,磁照图相对稳定。这段期间称为磁暴初相。然后,水平分量很快下降到极小值,下降时间约半天,其间,磁照图起伏剧烈,这是磁暴表现最活跃的时期,称为磁暴主相。通常所谓磁暴幅度或磁暴强度,即指这个极小值与平静值之差的绝对值,也称Dst幅度。水平分量下降到极小值之后开始回升,两三天后恢复平静,这段期间称为磁暴恢复相。磁暴的总的效果是使地面地磁场减小。这一效应一直持续到恢复相之后的两三天,称为磁暴后效。通常,一次磁暴的幅度随纬度增加而减小,表明主相的源距赤道较近。
同一磁暴,各台站的磁照图的水平分量H与平均形态Dst的差值,随台站所在地方时不同而表现出系统的分布规律。这种变化成分称为地方时变化,记为DS。DS反映出磁暴现象的全球非轴对称的空间特性,而不是磁暴的过程描述。它表明磁暴的源在全球范围是非轴对称分布的。
磁照图反映所有各类扰动的叠加,又是判断和研究磁暴的依据,因此实际工作中往往把所有这些局部扰动都作为一种成分,包括到磁暴中。但在建立磁暴概念时,应注意概念的独立性和排他性。磁暴应该指把局部干扰排除之后的全球性扰动。
成因 太阳耀斑的喷出物常在其前缘形成激波,以1000公里/秒的速度,约经一天,传到地球。太阳风高速流也在其前缘形成激波,激波中太阳风压力骤增。当激波扫过地球时,磁层就被突然压缩,造成磁层顶地球一侧的磁场增强。这种变化通过磁流体波传到地面,表现为地面磁场增强,就是磁暴急始。急始之后,磁层被压缩,压缩剧烈时,磁层顶可以进入同步轨道之内。与此同时磁层内的对流电场增强,使等离子体层收缩,收缩剧烈时,等离子体层顶可以近至距地面2~3个地球半径。如果激波之后的太阳风参数比较均匀,则急始之后的磁层保持一段相对稳定的被压缩状态,这对应磁暴初相。
磁暴期间,磁层中最具特征的现象是磁层环电流粒子增多。磁层内,磁赤道面上下4个地球半径之内,距离地心2~10个地球半径的区域内,分布有能量为几十至几十万电子伏的质子。这些质子称为环电流粒子,在地磁场中西向漂移运动形成西向环电流,或称磁层环电流,强度约106安。磁层环电流在磁层平静时也是存在的。而磁暴主相时,从磁尾等离子体片有大量低能质子注入环电流区,使环电流幅度大增。增强了的环电流在地面的磁效应就是H分量的下降。每注入一次质子,就造成H下降一次,称为一次亚暴,磁暴主相是一连串亚暴连续发生的结果。磁暴主相的幅度与环电流粒子的总能量成正比。磁暴幅度为100纳特时,环电流粒子能量可达4×1015焦耳。这大约就是一次典型的磁暴中,磁层从太阳风所获得并耗散的总能量。而半径为 3个地球半径的球面之外的地球基本磁场的总能量也只有3×1016焦耳。可见,磁暴期间磁层扰动之剧烈。
磁层亚暴时注入的粒子向西漂移,并绕地球运动,在主相期间来不及漂移成闭合的电流环,因此这时的环电流总是非轴对称的,在黄昏一侧强些。
除主相环电流外,在主相期间发生的亚暴还对应有伯克兰电流体系。伯克兰电流体系显然是非轴对称的。它在中低纬度也会产生磁效应,只不过由于距离较远,效应较之极光带弱得多。它和主相环电流的非轴对称部分的地磁效应合在一起就是DS场。
由于磁层波对粒子的散射作用,以及粒子的电荷交换反应,环电流粒子会不断消失。当亚暴活动停息后,不再有粒子供给环电流,环电流强度开始减弱,进入磁暴恢复相。
所有这些空间电流,在地面产生磁场的同时,还会在导电的地壳和地幔中产生感应电流,但是感应电流引起的地磁场变化,其大小只有空间电流引起的地磁场变化的一半。
研究意义 磁暴观测早已成为各地磁台站的一项常规业务。在所有空间物理观测项目中,地面磁场观测最简单可行,也易于连续和持久进行,观测点可以同时覆盖全球陆地表面。因此磁暴的地面观测是了解磁层的最基本、最有效的手段。在研究日地空间的其他现象时,往往都要参考代表磁暴活动情况的磁情指数,用以进行数据分类和相关性研究。
磁暴引起电离层暴,从而干扰短波无线电通讯;磁暴有可能干扰电工、磁工设备的运行;磁暴还有可能干扰各种磁测量工作。因此某些工业和实用部门也希望得到磁暴的预报和观测资料。
磁暴研究除了上述服务性目的之外,还有它本身的学科意义。磁暴和其他空间现象的关系,特别是磁暴与太阳风状态的关系,磁暴与磁层亚暴的关系,以及磁暴的诱发条件,供应磁暴的能量如何从太阳风进入磁层等等问题,至今仍是磁层物理最活跃的课题。磁暴作为一种环境因素,与生态的关系问题也开始引起人们的注意和兴趣。
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