지자기 폭풍의 영향

지자기 폭풍의 영향

 

지자기폭풍기에는 고에너지 입자가 무겁습니다. 강하와 초엘 가열 등의 과정을 거쳤습니다. 저층 대기를 열을 받아 팽창하게 합니다. 고층 대기 밀도의 증가를 야기합니다. 고층 대기 밀도, 성분 및 풍장의 변화는 전리층 폭풍을 일으킬 수 있습니다. 자기층이 심하게 요란할 때 자기 꼬리 속의 열 플라즈마를 지구 방향으로 가속시켜 열 플라즈마를 형성합니다. 대전 입자가 자기력선을 따라 침하하여 고층 대기를 강타하여 현란하고 다채로운 오로라를 형성합니다. 자기층 요란 시 자기층 내의 전자가 매우 높은 에너지로 가속되어 전 지구 범위의 고에너지로 이어질 수 있습니다.

 

위성에 미치는 영향

직접적 영향
지역 자기장이 교란할 때 자기장 측 그림자 모양과 크기를 바꾸면 그것들 사이의 힘의 모멘트를 울립니다. 위성의 자세가 달라집니다. 위성의 자세가 바뀌면 통신위성이 제대로 교신이 안 되고, 통신이 끊길 수도 있고, 기상위성·군사위성 등도 지구를 감시할 수 없게 됩니다.

 

간접적인 영향
강한 자기폭풍이 발생할 때 자기권 천장입니다. 고속 태양을 받아서 바람이 세차게 밀려서 누르면 지구 동기 궤도 내로 축소하여 자기 계층을 통과하는 이벤트를 발생시킵니다. 이때 자기장 환경이 변하기 때문에 자세에 영향을 줄 뿐만 아니라 자기장의 보호를 잃었기 때문에 태양풍의 충격을 직접 받게 됩니다.

현지 자기폭풍이 발생할 때, 자귀가 가합니다. 열과 오로라 입자 침강열은 전 세계의 고층 대기를 불러일으킵니다. 온도가 상승하고 밀도와 성분이 변합니다. 대기 밀도가 갑자기 증가하면 대기 저항이 갑자기 커져서 우주선의 감쇠 속도를 가속시켜 예상 항로를 벗어나 저층 대기로 떨어져 떨어지기도 합니다.

 

사례
2022년 2월 4일 태양 활동에 지자기(地磁氣)를 발생시킵니다. 지구의 고층 대기가 받습니다. 열후팽창으로 고층 대기밀도가 높아져 210km 궤도에서 받은 대기저항이 급증해 지자폭풍 이전보다 50% 증가했고, 결국 49기의 위성 중 40기가 안전모드에서 이탈하지 못해 크립톤 이온 추진체를 작동시켰습니다. 스페이스X에 따르면 이 49개의 별 사슬 위성은 9개만 정상 작동하고 있습니다. 미국 우주탐사기술은 지자기폭풍으로 2022년 2월 3일 발사된 49기의 '스타체인' 위성 중 40기가 다음날 손실됐다고 밝혔습니다. 이것은 단 한번의 자기폭행 쌍이라고 믿습니다. 위성에 의한 최대 규모의 파괴입니다. 

 

전력망에 미치는 영향

강한 자기폭발 시, 지자계가 발생할 수 있습니다. 격동적인 변화의 지자기장은 지구에 전기를 공급합니다. 저항률이 높은 지역은 킬로미터당 몇 볼트에서 십여 볼트까지 발생하며, 몇 분에서 몇 시간 동안 지속되는 지상전위(Earth Surface Potential, ESP)입니다. 고압, 초고압 송전 시스템에서는 전력망 변압기의 중성점이 직접 접지되기 때문에 ESP는 동서로 향하고 장거리 송전선로와 대지로 구성된 회로에서 지자기유도전류(Geomagnetically Induced Currents, GIC)를 발생시킵니다. 대형변압을 일으키기 쉽습니다그릇이 반파되어 수명이 단축됩니다. 극단적인 경우 불에 태워 영구적인 손상을 입힐 수 있습니다.

동시에 자기폭풍의 발생으로 인해지구가 동기화되어 있으므로 GIC는 전력망 전체 범위를 말합니다. 수백 대의 변압기가 동시에 반파포화되면서 일부 보호장치가 트립 등 오동작을 일으켜 전력공급계통 전압이 크게 떨어져 시스템이 붕괴되고 정전사태가 발생했습니다.

 

예보

예보 시간에 따라 미리 재어 보았습니다. 자기폭풍 예보는 단기예보와 중기예보 구분됩니다.

 

경보
경보란 앞으로 몇 시간을 가리키는 말입니다.내부에서 발생할 수 있는 지자기폭풍입니다. 등급은 예보를 진행합니다. 주요Kp 지수와 Dst 지수를 포함하며, 주로 L1 지점에서 태양풍 감시를 통해 이루어집니다.

단기예보

예보가 더 많은 것은 예보관의 경험에 근거한 것입니다. CME에 의한 지자기폭풍은 위성을 이용하여 CME의 입체관측 결과를 예보할 수 있습니다. CIR에 의한 지자기폭풍은 이전에 행성간 태양풍과 지자기계 변화를 주로 참고합니다.

중기예보
중간 예보 시간을 미리 재보도록 하겠습니다. 며칠에서 몇 달까지 앞으로 한 달 동안은 주로 예보를 합니다. 인트라 Ap지수 일값은 CME와 CIR 발생 가능성에 대한 예보에 의존합니다.