磁暴的現(xiàn)象特點(diǎn)理論和影響

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

第3頁(yè)，課件共19頁(yè)，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(gè)幾十年來(lái)最大的太陽(yáng)物質(zhì)拋射事件，造成在太陽(yáng)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(yáng)風(fēng)抵達(dá)地球，大部分衛(wèi)星通訊中斷，北極光從北極區(qū)域擴(kuò)展到美國(guó)南部佛羅里達(dá)州，令眾多科學(xué)家驚愕不已。14日剛好是法國(guó)的國(guó)慶日(巴斯底節(jié)，BastilleDay)，因此專(zhuān)家們就把這一次太陽(yáng)物質(zhì)拋射事件稱(chēng)為「巴斯底日事件」，在地球發(fā)生的磁暴被稱(chēng)為「巴斯底日磁暴」……第4頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月奇妙叵測(cè)的磁暴下面我們就來(lái)了解一下這個(gè)奇妙的現(xiàn)象

—磁暴第5頁(yè)，課件共19頁(yè)，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(shí)發(fā)生的強(qiáng)烈地磁干擾，磁情指數(shù)K>=5（K:各個(gè)地磁臺(tái)站用來(lái)描述每三個(gè)小時(shí)段內(nèi)地磁場(chǎng)擾動(dòng)強(qiáng)度的指數(shù),從0到9分為十級(jí)；K<3被認(rèn)為是無(wú)擾動(dòng)或微擾）磁暴的特征全球性同時(shí)性極區(qū)到赤道均可觀察到第6頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.磁暴的形態(tài)，分布和分類(lèi)

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

中低緯：擾動(dòng)成分較少，幅度較小，形態(tài)較規(guī)則

（注：磁暴發(fā)生時(shí)，各個(gè)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(lái)研究磁暴的形態(tài)特征）第7頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月磁暴的形態(tài)從磁強(qiáng)的變化上分：急始磁暴緩始磁暴它們的共同點(diǎn)：初相主相恢復(fù)相第8頁(yè)，課件共19頁(yè)，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(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月磁暴的分布

磁暴的時(shí)間分布具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性重現(xiàn)性---------27天太陽(yáng)周變化---11年季節(jié)分布------

春秋>冬夏各小時(shí)的變化第10頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月磁暴的分類(lèi)按磁情指數(shù)K分類(lèi)K=5：小磁暴K=6、7：中等磁暴K=8、9：強(qiáng)磁暴按磁暴的形態(tài)分類(lèi)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(shù)反映太陽(yáng)粒子流的物理性質(zhì)差異反映太陽(yáng)粒子流的根本差別第11頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月磁層在太陽(yáng)風(fēng)和地磁場(chǎng)的相互作用下，磁力線被太陽(yáng)風(fēng)壓縮在一個(gè)有限的空間區(qū)域內(nèi)，而太陽(yáng)風(fēng)卻被磁場(chǎng)阻擋在這個(gè)有限的空間區(qū)域之外。對(duì)于太陽(yáng)風(fēng)而言，這個(gè)區(qū)域成了一個(gè)空腔，而地磁場(chǎng)完全被局限在這個(gè)空腔之內(nèi)。這個(gè)具有磁場(chǎng)的空腔稱(chēng)為磁層。

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

DCF場(chǎng)粒子流在射向地球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于地磁場(chǎng)的作用，表面產(chǎn)生感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)

磁暴初期，DCF場(chǎng)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(jīng)典理論—DCF場(chǎng)、DR場(chǎng)第13頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DR場(chǎng)理論DR場(chǎng)：環(huán)電流擾動(dòng)場(chǎng)高能太陽(yáng)風(fēng)中的部分粒子闖入磁層后，在地磁場(chǎng)的作用下發(fā)生漂移，產(chǎn)生了一個(gè)自東向西的環(huán)電流，此電流的磁場(chǎng)就是DR場(chǎng)。太陽(yáng)風(fēng)不斷吹來(lái)，漂移粒子數(shù)增多，DR場(chǎng)增強(qiáng)，使地磁水平分量不斷減少：此即主相的形成。太陽(yáng)風(fēng)吹過(guò)后，失去了粒子源，環(huán)電流減弱，地磁水平分量漸復(fù)正常：此即恢復(fù)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(yáng)風(fēng)產(chǎn)生這種擾動(dòng)場(chǎng)作用也可叫作“耳邊風(fēng)效應(yīng)”了。第14頁(yè)，課件共19頁(yè)，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(hào)超視距雷達(dá)（監(jiān)視航天器和導(dǎo)彈的發(fā)射）海底磁場(chǎng)潛水艇第15頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月磁暴的影響對(duì)城市影響：感應(yīng)電流（直流電）危害輸電設(shè)備（1989年3月13日，魁北克地區(qū)（600萬(wàn)居民）因一強(qiáng)磁暴大規(guī)模停電，長(zhǎng)達(dá)九個(gè)小時(shí)。）對(duì)細(xì)胞的影響：正是在電磁波的幫助下，細(xì)胞才有可能互相傳遞信息，其中包括一些得絕對(duì)服從的重要指令。生物：地磁場(chǎng)的擾動(dòng)會(huì)引起人體(動(dòng)物）生物系統(tǒng)內(nèi)的壓力的變化。遷徙性動(dòng)物如鴿子、海豚、鯨等都有生物羅盤(pán)，磁暴時(shí)，它們有可能會(huì)迷失方向。第16頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)語(yǔ)“21世紀(jì)一百大科學(xué)難題之一”-------磁層亞暴和磁暴的整體過(guò)程磁暴只是地磁擾動(dòng)的一種類(lèi)型極光區(qū)磁擾：地磁亞暴SP1和