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美国宇航局太阳动力学天文台在2017年9月拍摄到了一次强烈的太阳耀斑 。照片由美国宇航局，GSFC/ SDO拍摄
美国宇航局太阳动力学天文台在2017年9月拍摄的两次太阳耀斑爆发 。照片由美国宇航局，GSFC/ SDO拍摄
【强烈太阳风暴对地球的影响有多大？城市是否安全可能取决于地表下方的岩石类型 ...】
这张图片是美国宇航局的太阳动力学天文台(SDO)在2017年9月拍摄的太阳紫外图像 。你可以在太阳表面的右下角看到强烈的太阳耀斑形成的X形爆发 。照片由美国宇航局，GSFC/ SDO拍摄
根据《国家地理》的最新研究(作者罗宾·乔治·安德鲁斯，编译邱炎伦):美国地质调查局(USGS)，在严重的太阳风暴期间，由于每个地方的区域地质条件，每个城市都会有不同的停电风险 。
我们的太阳是一颗动荡的恒星 。当太阳特别活跃的时候，会发出大量带有磁能和带电粒子的太阳耀斑 。如果来到地球的耀斑不是太强烈，这些来自太阳的物质撞击地球大气层时会带来无害而壮丽的极光 。
但是，如果太阳爆发更加强大，可能会产生磁暴，严重破坏地球的磁泡，并可能对地球的电力基础设施造成严重破坏 。
根据一项新的研究，你居住的城市能否经受住强磁暴可能取决于地表下的岩石类型 。
在最近的一项研究中，美国地质调查局分析了美国东北部不同的岩石如何与磁暴相互作用 。结果表明，由于每个区域的岩石类型不同，对电网可能造成的破坏程度会明显加强或减弱 。例如，居住在新英格兰高地的人在磁暴期间遭受重大损害的风险较高，而大西洋中部沿海平原的风险则低得多 。
一段时间以来，科学家们已经知道地质对太阳风暴造成的损害的重要影响 。然而，Love去年12月发表在《太空天气》杂志上的论文进一步研究了美国东北部的一个特定区域，精确量化了地质差异对太阳风暴破坏的影响 。虽然这项研究只关注某个国家的特定地区，但其影响是全球性的 。
目前，我们还缺乏区域地磁风险的详细数据，也不知道太阳风暴的频率和强度及其对当前科学技术的影响 。牛津大学环境变化研究所高级研究助理爱德华·奥顿(Edward Oughton)表示，这也意味着对太原空天气的风险评估比飓风和地震等灾害的威胁分析落后几十年，这使得减灾计划“极具挑战性” 。制作更详细的地电风险区域图将有助于提供更全面的信息 。目前，澳大利亚和中国已经开始采取行动实现这一目标 。
“从宏观角度来看，进行这样的调查和收集地磁数据并不是很昂贵，”美国地质调查局负责地磁项目的地球物理学家杰弗里·洛夫说 。“但有计划地主动开始是必要的 。」
磁暴危害极大 。
我们不能对强烈的太阳风暴掉以轻心 。当太阳向地球爆发强烈火焰时，其携带的电磁能量会以光速撞击地球，激发高层大气中的粒子，导致无线电信号中断 。如果闪光非常强烈，航空公司空和卫星导航网络使用的无线电通信甚至可能会失败或根本无法工作 。
然后，大约30分钟后，大量的电子和质子会以接近光速的速度到达，破坏卫星上的电子电路 。宇航员在地球磁泡外受到的辐射剂量更有可能危及生命 。
接下来，在喷发后的18小时到几天之间，一种被称为日冕物质抛射的巨大等离子体将以每秒近3100公里的速度撞击地球的磁泡 。这个过程会严重干扰地球磁场，产生所谓的磁暴 。
如果磁暴非常严重，会使电网中的长导电结构产生强烈的感应电流，造成严重甚至永久性的破坏，还可能造成大范围的停电 。就像1989年的磁暴，导致加拿大魁北克大停电 。在越南战争期间，Tai 空的极端天气可能导致了越南沿海的地雷爆炸 。
1859年的“卡灵顿事件”是有记录以来最强大的磁暴之一，当时电报系统中断，电报发报机受到震动 。这场磁暴造成的极光，远至南方的夏威夷都可以看到，其亮度甚至能让人们在晚上在户外看报纸 。如果类似事件发生在今天，我们日益电气化的基础设施很可能遭受大规模破坏，造成不可估量的损失 。
太阳风暴超载
在相对较小的地理区域内，地表下的地质构成可能对磁暴造成的潜在威胁有很大影响 。英国地质调查局的地球物理学家夏兰·贝根说，沉积岩通常具有含水孔隙空，因此它们是导电的 。变质岩和火成岩的密度较高，孔隙较少，因此电阻率较高 。
但在磁暴期间，异常的磁场活动会在地球表面产生感应电流，这对于建在变质岩或火成岩上的城市来说可能是个大麻烦 。虽然电流不能轻易通过这些岩石，但洛夫说，“如果电网所在的绝缘接地区域发生短路，电流将直接通过电网并造成损害 。」
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