Les tempêtes géomagnétiques, ou tempêtes magnétiques, sont de brèves perturbations dans la magnétosphère terrestre causées par des ondes de choc du vent solaire. La source de cette perturbation pourrait être une éjection de masse coronale (CME) provenant du Soleil ou une région d'interaction corotationnelle (CIR) relativement légère, qui est un flux de vent solaire à grande vitesse provenant d'un trou dans le système coronal du Soleil. À mesure que le cycle des taches solaires change, la fréquence des tempêtes géomagnétiques augmente ou diminue en conséquence. Lors du pic solaire, la fréquence des tempêtes géomagnétiques augmente considérablement, la plupart d'entre elles étant déclenchées par des CME.
Au cours des premières étapes d'une tempête géomagnétique, la pression du vent solaire comprime d'abord la magnétosphère, puis le champ magnétique du vent solaire interagit avec le champ magnétique terrestre, transférant une énergie accrue à la magnétosphère. Ces interactions conduisent à une augmentation du mouvement du plasma et des courants électriques dans la bobine magnétique. Durant la phase principale d’une tempête géomagnétique, les courants électriques dans la magnétosphère créent une force motrice qui ouvre la frontière entre la magnétosphère et le vent solaire.
Les tempêtes géomagnétiques sont connues pour déclencher une gamme de phénomènes météorologiques spatiaux, notamment des événements de particules énergétiques solaires (SEP), des courants induits géomagnétiquement (GIC), des tempêtes ionosphériques et des interférences provoquant une scintillation radio et radar.
Les lignes de transmission longue distance sont particulièrement vulnérables aux dommages causés par ces tempêtes géomagnétiques, en particulier les câbles modernes à haute tension et à faible résistance.
Les tempêtes géomagnétiques peuvent être classées en fonction de leur intensité, y compris les tempêtes modérées, les tempêtes violentes et les super tempêtes. Ces méthodes de classification sont principalement basées sur les variations de l'indice Dst (temps de perturbation-tempête), qui reflète les variations de la composante horizontale du champ magnétique terrestre. Lorsque l'indice Dst est inférieur à -50 nT, il est défini comme le stade principal de la tempête géomagnétique. Ces tempêtes multiphasées, avec des transitions entre les phases initiales et de récupération, permettent aux scientifiques de suivre plus clairement l’évolution de l’événement.
Les échelles d'indices K, A et G utilisées par la National Oceanic and Atmospheric Administration sont des outils essentiels pour mesurer l'intensité des tempêtes.
Les scientifiques et les ingénieurs étudient actuellement comment réduire les impacts potentiels des tempêtes géomagnétiques sur la société moderne. Outre l’amélioration de la technologie et de la structure du réseau, il est nécessaire de trouver des solutions pour faire face aux éventuelles pannes de courant à long terme et aux dommages causés aux systèmes de communication. Les tempêtes géomagnétiques pouvant provoquer des pannes de communication et d’Internet à l’échelle mondiale, avec de profondes répercussions sur les modes de vie modernes, il est nécessaire de garder un œil sur les prévisions météorologiques spatiales en temps réel.
Au plus fort d’une tempête solaire, les avertissements opportuns des prévisionnistes sont essentiels pour réduire les pertes potentielles.
Sur la base des observations ci-dessus, les impacts des tempêtes géomagnétiques ne se limitent pas aux systèmes électriques et de communication, et leurs dommages potentiels peuvent même menacer tous les aspects de notre vie quotidienne. Dans un monde de plus en plus dépendant de la technologie, nous devrions nous demander : sommes-nous prêts à affronter les défis de ces forces naturelles ?