[Iaroslav]

В данной теме я постараюсь вкратце описать особенности, классификацию и причины возникновения такого явления как магнитные бури. Писать буду стараться крайне упрощённо, посему определения вполне могут быть недостаточно точны.
Начну, пожалуй, с общего описания процесса их возникновения.

Процесс возникновения магнитных бурь.

Как известно у земли существует магнитное поле, т.н. магнитосфера. Данное поле условно делится на три части:

• Внешнюю, расположенную за пределами земной атмосферы и формирующуюся в основном за счёт излучений от Солнца, иных звёзд и прочих внешних по отношению к Земле факторов.
• Авроралъную, являющуюся эдакой прослойкой между внутренней и внешней областями магнитосферы. Отличается крайней изменчивостью как положения и размеров, так и структуры. Своим существованием она обязана в основном взаимодействию внешней и внутренней магнитосферы.
• Внутреннюю, расположенную преимущественно в ионосфере и формируемая магнитными полями непосредственно Земли. От иных слоёв отличается наибольшей стабильностью.

Собственно сами магнитные бури происходят непосредственно во внутренней магнитосфере, причиной их служит внешняя, а передаются они через авроральную.
Причиной магнитных бурь является солнце. Если быть точным - внезапные усиления активности т.н. солнечного ветра (потока ионизированных частиц истекающий из солнечной короны) и более интенсивным выбросом солнечных лучей. Причиной усиления активности являются  вспышки на солнце или же коронарные выбросами (когда от короны солнца в направлении земли выбрасывается поток плазмы). Соответственно сперва (примерно через 10 минут после вспышки) до планеты долетает большее количество солнечных лучей (правда порождаемые ими бури не сильно значительны), а потом уже (через 2-4 суток) усиленный солнечный ветер (вызывая более серьёзные бури).

Стоит заметить, что такая вещь как северное сияние имеет непосредственное отношение к магнитным бурям, ибо порождается как-раз в авроральной зоне и служит проявлением активного взаимодействия внешнего и внутреннего слоя магнитосферы Земли в области магнитных полюсов. Если, в следствии повышения солнечной активности, внешний слой магнитосферы земли усиливается, то зона активного взаимодействия его с внутренним расширяется. Что, в свою очередь, приводит к тому, что северное сияние можно наблюдать во всё более удалённых от полюсов участках Земли. Нижде будет приведена примерная зависимость интенсивности магнитных бурь и зон распространения северного сияния.

Единицы измерения.

Для определения интенсивности магнитного поля (и, соответственно магнитных бурь) введены соответствующие единицы, называемые индексами. В наше время широко используется два различных типа индексов.

• Ap-индексы (они же известны как DST) - характеризуют напряжённость магнитного поля земли. Измеряются в наноТеслах (нТ) и всегда имеют отрицательное значение (чем сильнее буря, тем ниже DST). Значение 0 соответствует спокойному состоянию. В режиме реального времени значение можно посмотреть вот тут.
• Кр-индексы - характеризует среднее отклонение магнитного поля всей планеты от нормы в течении 3х часов. Измеряется в условных единицах от 1 до 10. Спокойное состояние, соответственно - 1. По мере роста интенсивности значение индекса растёт. В режиме реального времени значение можно посмотреть вот тут.

Большая часть открытых источников, сообщающих о солнечных бурях используют для обозначения именно Кр-индексы, соответственно дальше будем рассматривать и использовать именно их.
Собственно сами Кр-индексы высчитываются как средне арифметическое из 13ти К-индексов, вычисляемых каждые три часа в 13ти геомагнитных лабораториях, расположенных в разных точках планеты между 44 и 60 градусами северной и южной геомагнитных широт. Введён индекс в 1938м году. Автор Дж. Бартельс.

Описание интенсивности магнитных бурь.

На основе коэффициентов, упомянутых в предыдущей части статьи выводят интенсивность магнитных бурь.
Тут есть встречается аж три различных подхода.

• На основе Ар-индекса бури считают как: умеренные бури (Ар-индекс от −50 до −100 нТл), сильные (от −100 до −200 нТл) и экстремальные (ниже −200 нТл).
• На основе Кр-индекса: 1 - Нет заметных возмущений, 2 - Небольшие возмущения, 3 - Слабая геомагнитная буря, 4 - Малая геомагнитная буря, 5 - Умеренная геомагнитная буря, 6 -
  Сильная геомагнитная буря, 7 - Жесткий геомагнитный шторм, >7-  Экстремальный шторм.
• С помощью шкалы силы электромагнитных бурь (G-индекса), введенной Национальной Океанической и Атмосферной Администрацией США (National Oceanic and Atmospheric Administration; NOAA) в 1999м году. Сама данная шкала базируется на значениях Кр-индекса и будет рассмотрена чуть ниже.

Шкала NOAA характерна тем, что для неё легче всего найти описания возможных последствий, смещения северного сияния и прочие интересные показатели. Так же, она характерна тем, что описание последствий максимального её значения сильно напоминает описание одного из недавно предсказанных концов света (что как-бы намекает, что описание оного конца света взято не из каких-то древних пророчеств, а тупо из описания шкалы NOAA).
Существенным же минусом данной шкалы является тот факт, что в ней не приводится влияние на здоровье человека. Впрочем, это легко объясняется мало изученностью оного влияния (собственно о вилянии на здоровье и его изучении будет написано ниже).
Для удобства восприятия шкалу интенсивности я приведу отдельной таблицей.

Значения шкалы (G) и соотвествующие им значения Кр-индекса (Кр).	Название.	Проявления.	Широта северного сияния.
G0 — Kp<5	Без шторма	Геомагнитная обстановка от спокойной до возмущенной (ярко выраженного влияния не замечено).	В высоких (> 65°) широтах.
G1 — Kp= 5	Слабый шторм.	Незначительные сбои в работе энергосистем. Изменения путей миграции животных и птиц.	На географической широте Ст.Петербурга [Corrected Magnetic Latitude=56.1°]).
G2 — Kp=6	Средний шторм.	В энергосистемах, расположенных в высоких широтах, могут происходить сбои напряжения. Длительный геомагнитный шторм может вызвать неполадки на трансформаторных подстанциях.	На географической широте г. Пскова [Corrected Magnetic Latitude=54°]).
G3 — Kp=7	Умеренный шторм.	Возникновение перенапряжений в промышленной электросети. Ложные срабатывания автоматики. Кратковременные сбои GPS-навигации и низкочастотной радионавигации. Перебои коротковолновой связи.	На широте Риги [Corrected Magnetic Latitude=51°], Москвы [Corrected Magnetic Latitude=51.8°]).
G4 — Kp=8	Сильный шторм.	Возможно широкомасштабное возникновение перенапряжений в промышленной электросети. Повсеместное ложное срабатывание работе аварийных защитных систем (АЗС). Коротковолновая связь неустойчива. GPS-навигация ухудшается на несколько часов. Средневолновая радионавигация отсутствует.	На широте Минска [Corrected Magnetic Latitude=50°]).
G5 — Kp>8	Очень сильный.	Могут возникнуть повсеместные проблемы с регулировкой напряжения промышленной электросети и проблемы в работе защитных систем (АЗС). Энергосистемы в целом и трансформаторные подстанции в частности могут полностью выйти из строя или отключиться (наведенные токи могут достигать сотен ампер). КВ-связь, GPS-навигация и средневолновая радионавигация отсутствует как вид... в общем примерно так конец света и описывали.	на широтах Варшавы [Corrected Magnetic Latitude=46.7°], Бреста [Corrected Magnetic Latitude=47°], Гомеля [Corrected Magnetic Latitude=48°]).

Например, на момент написания данной статьи активность магнитосферы по шкале NOAA и в Кр-индексах следующая:

Подобная картинка для текущего момента времени доступна вот по этой ссылке.
2024.05.11 была буря силой G5 (Kp=9). При этом никаких серьёзных последствий не замечено. Так что - вышеописанные возможности это именно гипотетические.

Влияние на здоровье.

Согласно проводимым исследованиям влияние магнитных бурь на человека считается доказанным. Так, например, с 98го года в ИЗМИРАН (Институт земного магнетизма и распространения радиоволн РАН, г. Троицк Моск. обл.) проводились ежедневные эксперименты по фиксированию набора физиологических параметров постоянной группы из 30 человек разного возраста, с различным состоянием здоровья, из числа активно работающих сотрудников института. Целью являлось обнаружение динамики влияния состояния магнитного поля Земли на человека.
Большему всего влиянию магнитных бурь оказались подвержены мужчины (правда женщины оказались не столько устойчивее, сколько более подвержены влиянию внутренних факторов). Так во времена магнитных бурь у них наблюдалась аритмия, нарушение динамики выхода из состояния с недозируемой физической нагрузкой и прочие небольшие отклонения...
Во времена сильных магнитных бурь серьёзные нарушения наблюдались уже у всех подопытных без исключения.

Последняя имеющаяся информация по данному поводу относится к 2002му году.

Используемые материалы.

• Метеословарь Института Географии РАН
  
• Влияние солнечной активности на морфологические параметры  ЭКГ  сердца здорового человека.     "ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ"  N 12, 2002
  
• Матоериалы сайта ТЕСИС (отечественного комплекса космических телескопов для наблюдения за солнечной активностью)

[anja55555]

Отличная тема.
Только вот пояснил бы как возникает сам эффект "северного сияния".
Потому как мне встречались взрослые дяди, которые этого не знают.
Я не утверждаю, что на сайт таковые заходят, но вдруг....

И ещё можно было бы осветить опыты Н. Теслы

[Iaroslav]

Спасибо за подсказки. Как нибудь и то ,и то поищу и (если найду и врублюсь в найденное) добавлю... правда, наверно, отдельными статьями.

[Iaroslav]

Сегодня (08.09.2017) ночью (вернее даже утром) была буря уровня G4 с 2х ночи до 6 утра. И, чуть позже, вновь набрала силу уже ближе к вечеру, правда ненадолго. К субботе буря уже утихла.

Правда, как можем увидеть - последствий особых не наблюдается если специально не выискивать.

Новости на тему от ТЕСИСА (так как сайт, то ли из-за бури, от ли из-за возросшей поисковой активности лежит, цитирую их сюда):

• про начало бури: http://tesis.lebedev.ru/info/tesis_20170908.html
  

  Выброс массы от вспышки X9.3 достиг Земли. Облако плазмы от Солнца пришло к орбите нашей планеты около 2 часов ночи по московскому времени, примерно на 12 часов раньше ожидаемого срока. Это означает, что его скорость превысила ожидавшуюся в 1.5 раза, и удар по Земле произведен с большей мощностью, чем планировалось. Направление магнитного поля выброса, исходя из данных прибора ACE, работающего в 1.5 млн. км от Земли и первым встретившего солнечный удар, является неблагоприятным для нашей планеты - поле направлено противоположно земному и в настоящий момент "сжигает" линии поля Земли.
• про результат: http://tesis.lebedev.ru/info/tesis_20170908_1.html
  

  На Земле происходит магнитная буря уровня 4 по 5-балльной шкале. Сила события примерно в 10 раз большая, чем предсказывалось. В Канаде, находящейся сейчас на ночной стороне Земли, наблюдаются сильные полярные сияния на высоких и средних широтах. Буря носит планетарный характер.
• про вечернюю бурю: http://tesis.lebedev.ru/info/tesis_20170908_3.html
  

  Магнитная буря, длящаяся на Земле уже почти сутки, вновь достигла уровня G4 - это четвертый балл по 5-балльной шкале магнитных бурь. Первый раз уровень G4 был достигнут сегодня около 2 часов ночи по московскому времени, когда Земля испытала первый удар от выброшенных Солнцем 6 сентября облаков плазмы. Колебания магнитного поля Земли держались на этом уровне около 6 часов, после чего магнитное поле планеты начало постепенно оправляться от удара и релаксировать к состоянию равновесия. Повторный удар, который Земля испытывает сейчас, свидетельствует о том, что облако, в которое мы погружены на ближайшие 2-3 дня, имеет неоднородную структуру, и наша планета попала в одно из внутренних уплотнений - скорее всего, наткнулась на плотную трубку плазмы с сильным магнитным полем.
  
  Столкновение снова привело к насыщению магнитного поля Земли заряженными частицами, которые в течение ближайших нескольких часов будут высыпаться в атмосферу, формируя полярные сияния. Если во время первого удара на ночной стороне Земли находилась Канада, то в данный момент на ее месте находится наша страна, попавшая таким образом в область полярных сияний. В настоящий момент модель OVATION-Prime (NOAA, США) показывает почти 100-процентную вероятность полярных сияний в диапазоне широт от 70 до 80 градусов северной широты фактически вдоль всей территории Российской Федерации и 50-процентную вероятность в диапазоне широт от 65 до 70 градусов. Вероятность того, что область начавшихся полярных сияний, достигнет Москвы (широта 55 градусов), на ближайшие полчаса оценивается моделью в 0.5 процента. Прогноз на всю предстоящую ночь пока отсутствует.
  
  Жителям больших городом, впрочем, следует понимать, что полярные всполохи являются весьма слабыми, и увидеть их в условиях фона города, часто забивающего собой даже звезды, крайне сложно. Тем не менее, в истории известны случаи, когда всполохи сияний наблюдались вплоть до экватора. События такого масштаба не заметить, наверное, нельзя ни при каких условиях.
  

  Если верить сайту РАН, то прошлая буря сравнимой силы (даже сильнее) была в c 5.8.2011 на 6.8.2011 . А в 2005м и вовсе была буря максимальной силы: http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=7df97494-a01f-4dbd-8c93-1b960e46dfdc#content

[Iaroslav]

Появилась новость, что на солнце зафиксированы новые вспышки. Правда, пишут, что, на этот раз, нашей планеты они не коснутся - выброшенная масса пролетит не задевая магнитное поле планеты.

Вспышка уровня X8.2 (второе за неделю событие, относящееся к крупнейшим в истории наблюдений Солнца) зарегистрирована вечером 10 сентября около 19 часов по московскому времени. Тем самым второй всплеск активности, начавшийся 7 сентября, после суточной паузы, сопровождавшей вспышку X9.3 от 6 сентября, завершился также как и первый. Не в силах сжечь всю энергию, непрерывно вбрасываемую сейчас в атмосферу Солнца вместе со всплывающими из его глубин магнитными потоками, наша звезда избавилась от "проблем" одним мощным взрывом — вспышкой уровня X8.2, ставшей второй по силе с 2005 года, и уступающей лишь своей прямой предшественнице, случившейся четырьмя днями ранее.

В настоящий момент наша планета подвергается бомбардировке тяжелыми частицами, пришедшими от Солнца. В качестве иллюстрации к материалу приведены изображения, поступающие сейчас с космического коронографа LASCO С3, находящегося на линии Солнце-Земля в точке Лагранжа L1 (в 1.5 млн. км от нашей планеты). Все поле зрения телескопа "засыпано" следами от попадания вспышечных частиц. Учитывая, что размер детектора телескопа составляет примерно 1.5 на 1.5 см, можно представить плотность потоков частиц, бомбардирующих сейчас космический аппарат. Повышенную нагрузку испытывают также околоземные спутники, а также ионосфера Земли, на которую должен был прийтись основной удар жесткого рентгеновского и ультрафиолетового излучения вспышки. Судя по форме профиля излучения вспышки (быстрый рост с последующим длительным спадом) вспышка сопровождалась крупным выбросом вещества, ушедшим в межпланетное пространство. Скорость и направление выброса пока не определены.

Несмотря на мощь происходящих событий, скорее всего они останутся единственными проявлениями вспышки, и выброс массы, содержащий основную энергию взрыва, к Земле не придет. Группа пятен с номером 2673 (центр происходивших в последние дни событий) всё это время вращалась вместе с Солнцем и в середине дня 10 сентября достигла правого края солнечного диска и ушла за горизонт. Таким образом, произошедшая солнечная вспышка хотя и была видна с Земли, формально произошла на обратной стороне солнечного диска. Соответственно, можно только гадать, каким был ее истинный балл, так как часть энергии просто не дошла до Земли из-за экранирования вспышки диском. В каком-то смысле можно сказать, что на этот раз Землю от нового взрыва заслонило само Солнце. Главное же то, что поскольку группа пятен в момент вспышки уже зашла за горизонт, центральный вектор взрыва был направлен не на Землю, а от нашей планеты. Учитывая текущее расположение планет солнечной системы, основной и очень мощный удар на этот раз придется по Венере, которая сейчас находится почти точно на центральной линии выброса. Затронуть Землю облако плазмы сможет лишь в исключительном случае, если сектор выброса имеет раствор больше 180 градусов, что случается чрезвычайно редко. Впрочем, даже в этом случае к Земле придут лишь периферийные области выброса с относительно низкой плотностью и скоростью, не способные причинить серьезных неприятностей планете.

В настоящий момент, несмотря на неожиданность и невероятную силу происходящих на Солнце событий, астрономы продолжают рассматривать их как разовый всплеск активности — вероятно, последний перед длительной спячкой Солнца, в которую оно должно было впасть (и казалось, уже впадало) на ближайшие несколько лет. Если это так, то скорее всего, активная область 2673 не переживет полного оборота Солнца и "умрет" на обратной его стороне, так и не вернувшись в поле зрения Земли. Если это не так, и происходящий всплеск активности продолжится или, более того, затянется до конца года, придется констатировать, что на Солнце произошло довольно серьезное отклонение от 11-летнего цикла, в возможных последствиях которого еще придется разбираться.
http://tesis.lebedev.ru/info/tesis_20170911.html

[Iaroslav]

Предыдущая новость наглядно демонстрирует насколько малоизучены всё же процессы, происходящие на Солнце и насколько бывают неточны прогнозы. Ибо выброшенная масса, как оказалось, разлетелась аж на 270градусов и Земле таки тоже сегодня ночью (c 12.09.2017 на 13.09.2017) досталось. Правда совсем слабо - всего лишь до уровня слабой магнитной бури. Но, тем не менее. Полная новость на тему выглядит вот так:

Выброс массы от вспышки X8.2 ударит по Земле своим краем — на Землю пришли данные с космического коронографа LASCO С3, наблюдающего окрестности Солнца. Поступившие с телескопа изображения почти полностью засыпаны энергичными частицами от вспышки, однако в первые два часа, пока солнечные протоны еще не дошли до спутника, отчетливо видны крупные массы вещества, выброшенные из атмосферы Солнца с очень высокими скоростями (от 1500 до 2500 км/сек) и ушедшие в межпланетное пространство.

Произошедший выброс массы, исходя из того, что мы видим, является одним из самых крупных в истории и можно только порадоваться, что он произошел на значительном удалении от линии Солнце-Земля. Исходя из поступающих данных, солнечное вещество распространяется в секторе около 270 градусов и должно "накрыть" одним облаком сразу все внутренние планеты солнечной системы — Марс, Землю, Венеру и Меркурий, находящиеся на расстоянии от 50 до 300 млн. км друг от друга. При этом Венера и Меркурий находятся практически точно на пути солнечного вещества и примут на себя основной удар, а Марс и наша планета будут затронуты солнечным веществом лишь по касательной.

Приход выброса к Земле ожидается в ночь с 12 на 13 сентября. В этот момент ожидается магнитная буря 2 или 3 уровня по 5-балльной шкале.

Несмотря на то, что Солнце ведет себя так, словно только начало разогреваться, для Земли, как бы странно это не звучало, все закончилось. Крупные группы солнечных пятен и связанный с ними "котел" вспышечной активности окончательно ушли на обратную сторону Солнца. Чтобы ни случилось и какие бы новые взрывы там не происходили, на нашу планету влияния это оказать уже не может — к Земле ближайшие две недели будет повернута другая, практически чистая от пятен солнечная сторона. В ближайшие часы индекс вспышечной активности, державшийся несколько дней в диапазоне 6-10 по десятибалльной шкале, должен снизиться до нуля. Ожидающаяся магнитная буря 12-13 сентября, с большой вероятностью станет последним прощальным аккордом произошедшего уникального всплеска активности.

Вернутся ли центры солнечной активности обратно в поле зрения Земли или полностью "выгорят" на невидимой стороне Солнца станет ясно в последнюю неделю сентября, когда стороны Солнца вновь поменяются местами.
http://tesis.lebedev.ru/info/tesis_20170911_2.html

[Iaroslav]

Сегодня (11.05.2024) была сильнейшая буря с  Kp=9. Но при этом никаких серьёзных последствий замечено не было.
Как минимум та же мобильная связь работала совершенно спокойно. Хотя, считается что она одна из наиболее чувствительных.
Спутниковую навигацию не проверял. Да и с мобильника её проверять особого смысла нет - она зачастую работает не по спутникам, а по вышкам мобильной связи.