Khi hoạt động của mặt trời tăng lên, tần suất các cơn bão địa từ cũng tăng lên. Những xáo trộn tạm thời này không chỉ ảnh hưởng đến từ trường Trái đất mà còn tác động sâu sắc đến cơ sở hạ tầng khoa học công nghệ hiện đại. Bài viết này sẽ đi sâu vào nguyên nhân, tác động và những phản ứng có thể xảy ra trong tương lai đối với bão địa từ.
Bão địa từ là sự xáo trộn tạm thời của từ quyển Trái đất do gió mặt trời gây ra, chủ yếu là do gió mặt trời tốc độ cao gây ra bởi sự phun trào khối vành (CME) hoặc các lỗ vành nhanh. Những hoạt động này làm cho từ trường Trái đất bị nén lại, từ đó tạo ra dòng điện lớn chạy trong tầng địa từ và tầng điện ly. Sự truyền năng lượng này làm tăng đáng kể các cơn bão địa từ.
Trong giai đoạn chính của bão địa từ, những thay đổi về dòng điện sẽ đẩy ranh giới giữa địa từ quyển và gió mặt trời.
Khi có bão địa từ, các đường dây tải điện cao thế trên trái đất sẽ bị ảnh hưởng, dòng điện cảm ứng hình thành sẽ cản trở hoạt động bình thường của máy biến áp và khiến hệ thống điện bị sập. Theo báo cáo nghiên cứu, một cơn bão tương tự như sự kiện Carrington năm 1859 có thể gây thiệt hại hàng tỷ, thậm chí hàng nghìn tỷ đô la.
Một cơn bão địa từ đủ sức đánh sập hàng trăm máy biến áp, ảnh hưởng đến việc cung cấp điện cho hơn 130 triệu người dân.
Hệ thống liên lạc tần số cao dựa vào tín hiệu phản xạ tầng điện ly, nhưng khi xảy ra bão địa từ, đường truyền tín hiệu sẽ thay đổi khiến chất lượng liên lạc giảm sút. Khi gió mặt trời mạnh, việc truyền tín hiệu vô tuyến bị ảnh hưởng nghiêm trọng, đặc biệt là ở các vùng gần xích đạo và vùng cực.
Cơn bão địa từ lớn nhất trong lịch sử xảy ra vào năm 1859. Hệ thống điện báo lúc đó bị tê liệt tạm thời do điện áp cảm ứng, thậm chí còn gây ra hỏa hoạn. Sau đó vào năm 1989, Quebec cũng bị mất điện trên diện rộng do bão địa từ, ảnh hưởng đến hàng triệu người.
Khả năng dự đoán và ứng phó kịp thời với các cơn bão địa từ là rất quan trọng để bảo vệ cơ sở hạ tầng công nghệ. Ví dụ: Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA) và Trung tâm Dự báo Thời tiết Không gian của cơ quan này gửi cảnh báo để các công ty điện lực có thể thực hiện các bước chủ động, chẳng hạn như cắt điện trong thời gian ngắn để bảo vệ máy biến áp.
Nghiên cứu cho thấy việc lập kế hoạch khẩn cấp hiệu quả có thể giảm thiểu thiệt hại do bão và tăng khả năng phục hồi của hệ thống.
Với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, chúng ta có khả năng tăng cường khả năng ứng phó với bão địa từ và giảm thiểu tác động của chúng. Tuy nhiên, điều này vẫn đòi hỏi sự hợp tác của các nước trên thế giới để cùng nhau đối mặt với những thách thức có thể xảy ra trong tương lai. tương lai. Tác động của bão địa từ là phổ biến. Phải chăng điều này có nghĩa là chúng ta phải suy nghĩ lại về mô hình phát triển khoa học và công nghệ của loài người dựa vào hoạt động của mặt trời trong tương lai?