太陽風(fēng)暴

　　北京時間3月25日消息，據(jù)英國《新科學(xué)家》網(wǎng)站報道，太陽風(fēng)暴是指太陽黑子活動高峰階段的劇烈爆發(fā)活動，通常每隔11年就會進入一個太陽風(fēng)暴的活躍期。美國科學(xué)家日前警告說，2012年地球?qū)庥鰪娏业奶栵L(fēng)暴，其破壞力將遠遠超過“卡特里娜”颶風(fēng)，而且地球上幾乎所有的人都將難逃其災(zāi)難性的影響。

　　強太陽風(fēng)暴2012年將再度來襲2012年9月22日午夜，美國紐約曼哈頓區(qū)上空將布滿了一道五彩斑斕的光幕。在像紐約這樣的南部地區(qū)，很少有人能夠看到這種極其迷人的極光現(xiàn)象。不過，人們欣賞美景的心情不會持續(xù)太久。幾秒鐘后，該地區(qū)所有電燈泡開始變暗并閃爍不定，接著光線在瞬間突然增強，燈泡變得異常明亮。隨后，所有電燈全部熄滅。90秒以后，整個美國東部地區(qū)都將停電。一年后，數(shù)以百萬計的美國人開始死亡，國家基礎(chǔ)設(shè)施將變成一堆廢墟。世界銀行將宣布美國變成一個發(fā)展中國家。同時，歐洲、中國以及日本等地區(qū)或國家也都和美國一樣，在這次災(zāi)難中苦苦掙扎。這次災(zāi)難來源于猛烈的太陽風(fēng)暴，發(fā)生在距離我們1。5億公里之外的太陽表面。上述故事聽起來或許有些荒謬，一般情況下太陽不會對地球造成如此巨大的災(zāi)難。不過，美國國家科學(xué)院在2009年1月發(fā)布的一份特別報告中聲稱，這種災(zāi)難完全有可能會發(fā)生。該研究報告由美國宇航局出資贊助。在過去幾十年間，人類社會在發(fā)展的同時，也在為毀滅自己埋下了伏筆?，F(xiàn)代的生活方式過度依賴各種科學(xué)技術(shù)，無意間讓我們更多地暴露于一種超級危險之中。由太陽表面噴發(fā)出的等離子體可能會毀滅我們的電網(wǎng)，進而造成災(zāi)難性的后果。美國科學(xué)院特別報告起草人、科羅拉多大學(xué)太空氣候?qū)＜业つ釥?貝克爾認(rèn)為，“我們現(xiàn)在距離這種可能性的災(zāi)難越來越近了。如果人類對將可能發(fā)生的太陽風(fēng)暴準(zhǔn)備不足，這種太空風(fēng)暴就有可能會切斷人類社會的電力供應(yīng)、手機信號，甚至包括供水系統(tǒng)。”但也有專家表達了不同的看法，認(rèn)為太陽風(fēng)暴的影響主要集中在外太空，而由于地球磁場和大氣層的阻擋效應(yīng)，生活在地球上并不會因此受到過于明顯的干擾。專家們表示，當(dāng)太陽風(fēng)暴活動活躍時，黑子不斷燃燒、爆炸，期間釋放的大量紫外線會使地球上空的電離層濃度突然增加，吸收掉短波的能量，從而造成對短波無線電信號的干擾。但日常生活中人們使用的手機，包括部分無線電都不通過電離層傳播信號，因此一般的太陽風(fēng)暴對地球表面的通信影響不會太大。理論上，一般的太陽風(fēng)暴強度還不至于沖破地球大氣和磁場的保護，對地球上的現(xiàn)存物種構(gòu)成致命威脅。但對于2012年的太陽風(fēng)暴，專家擔(dān)心可能成為一個例外?？赡芙o地球帶來巨大災(zāi)難美國科學(xué)家警告認(rèn)為，2012年的強太陽風(fēng)暴將給地球人類帶來巨大的災(zāi)難，它的影響力將滲透到現(xiàn)代社會的每一個方面。在發(fā)出警告的專家看來，太陽風(fēng)暴給地球的影響可能是“多米諾骨牌式的”。試想，當(dāng)電網(wǎng)變得脆弱和不穩(wěn)定，與供電息息相關(guān)的行業(yè)也將成為受害者：制冷設(shè)備停轉(zhuǎn)，冷庫里大量的食物和藥品失去儲藏條件而變質(zhì)；水泵突然停止運轉(zhuǎn)，社區(qū)的居民飲水成為難題。此外，由于衛(wèi)星信號中斷，GPS定位系統(tǒng)也會因此成為廢物。事實上早在1859年就發(fā)生過類似事件，當(dāng)時的太陽爆發(fā)竟然導(dǎo)致電報線燒毀。當(dāng)然，現(xiàn)在地球上布滿了有線和無線設(shè)施，但這些設(shè)施都難以經(jīng)受太陽風(fēng)暴襲擊的考驗。當(dāng)強太陽風(fēng)暴來襲時，地球上的人類將主要面臨兩大問題。第一，就是關(guān)于現(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)問題?，F(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)通常都是以更高的電壓覆蓋更廣闊的區(qū)域，這樣可以讓電力網(wǎng)絡(luò)運營更加高效，可以盡量減少電力傳輸過程中的損失以及由于生產(chǎn)過剩所引起的電力浪費。但是，同時它也因此變得更容易受到太空氣候的攻擊。輸電網(wǎng)會變得非常脆弱不穩(wěn)定，甚至有可能導(dǎo)致完全關(guān)閉。而這還只是多米諾骨牌效應(yīng)的第一步，后面還可能導(dǎo)致“交通癱瘓、通訊中斷、金融業(yè)崩潰和公共設(shè)施亂套；水泵停轉(zhuǎn)造成飲用水供應(yīng)中斷；缺乏制冷設(shè)備，食品和藥物都難以有效保存?？茖W(xué)家們預(yù)計，當(dāng)出現(xiàn)劇烈的強太陽風(fēng)暴時，可能會使人類社會和經(jīng)濟損失慘重，僅第一年的損失就可能達到1萬億至2萬億美元，而恢復(fù)重建則至少需要4到10年第二個問題就是關(guān)于與電網(wǎng)相互依賴的、支持我們現(xiàn)代生活的其他各個系統(tǒng)的問題，如污水處理問題、超級市場物流基礎(chǔ)設(shè)施問題、電站控制問題、金融市場及其他依賴于電力系統(tǒng)的問題。如果將兩個問題合二為一，就可以很明顯地看出，卡林頓太陽風(fēng)暴事件的重復(fù)出現(xiàn)就有可能造成歷史罕見的巨大災(zāi)難。美國科學(xué)院特別報告顧問、電力工業(yè)分析專家約翰-卡平曼認(rèn)為，“這種災(zāi)難與我們通常想像的災(zāi)難完全相反。通常欠發(fā)達地區(qū)容易受到攻擊，但在這種災(zāi)難中，越發(fā)達的地區(qū)越容易受到攻擊。”人類并未做好應(yīng)對災(zāi)難準(zhǔn)備面對可能產(chǎn)生的嚴(yán)重災(zāi)難，美國乃至整個人類并未就應(yīng)對下一輪太陽風(fēng)暴做好足夠充分的準(zhǔn)備。貝克爾表示，由于出現(xiàn)大型太陽風(fēng)暴的可能性微乎其微，“全社會根本沒將其考慮在內(nèi)，而只是關(guān)心眼前的事物。”對地球上的天氣來說，氣象專家可以連續(xù)數(shù)日跟蹤某一風(fēng)暴，并據(jù)此向當(dāng)?shù)鼐用癜l(fā)出足夠的警示，而太陽風(fēng)暴或太空氣候卻完全不同。貝克說，“我們目前還無法提前準(zhǔn)確地預(yù)測太陽風(fēng)暴的時間和強度，我和同事們所能預(yù)知的只是一旦大型太陽風(fēng)暴來襲，我們根本無力應(yīng)對。”與人類早期預(yù)報地球上災(zāi)難性颶風(fēng)類似，人類目前主要依靠對太陽黑子周期的預(yù)報，來監(jiān)測太陽風(fēng)暴的強度以及可能對地球產(chǎn)生的影響。太陽黑子周期是指每11年內(nèi)的太陽黑子數(shù)量增加和減少的過程。周期從太陽黑子活動最低潮時算起。在活躍時期，太陽黑子的數(shù)量增多，產(chǎn)生更多的太陽風(fēng)暴。太陽風(fēng)暴出現(xiàn)時，太陽釋放出大量帶電粒子所形成的高速粒子流以及等離子體流，對地球磁層、電離層以及中性大氣的狀態(tài)造成影響。鑒于太陽風(fēng)暴的危害，一個多世紀(jì)以來，人們一直在監(jiān)測太陽黑子的活動。美國全國大氣研究中心的科學(xué)家根據(jù)太陽表面下發(fā)生的現(xiàn)象及以往獲得的太陽黑子周期數(shù)據(jù)，研發(fā)了新的太陽動力學(xué)模型。借助于新模型，天文學(xué)家可以提供有關(guān)太陽黑子活動的早期預(yù)報。他們希望早期預(yù)報可以幫助電力公司、衛(wèi)星操控者和其他方面提前幾天甚至幾年做好應(yīng)對太陽黑子活動的準(zhǔn)備。據(jù)了解，這種新模型的準(zhǔn)確率可以達到98%。美國國家科學(xué)基金會上層大氣研究部的里查德-班恩科說，“如果可以提前預(yù)測太陽風(fēng)暴活動的話，人們就能更好地應(yīng)對諸如通信中斷、衛(wèi)星失靈、電力中斷以及宇航員受到威脅等問題。”