第二百十七章 战争影响﹙二﹚ (2/2)

五、磁暴

全球性的强烈地磁场扰动即磁暴。所谓强烈是相对各种地磁扰动而言。其实地面地磁场变化量较其平静值是很微小的。在中低纬度地区，地面地磁场变化量很少有超过几百纳特的（地面地磁场的宁静值在全球绝大多数地区都超过三万纳特）。一般的磁暴都需要在地磁台用专门仪器做系统观测才能发现。

磁暴是常见现象。不发生磁暴的月份是很少的。当太阳活动增强时，可能一个月发生数次。有时一次磁暴发生二十七天（一个太阳自转周期）后，又有磁暴发生。这类磁暴称为重现性磁暴。重现次数一般为一、二次。

磁暴和磁层暴是同一现象的不同名称，强调了不同侧面。尽管磁暴的活动中心是在磁层中，但通常按传统概念对磁暴形态的描述仍以地面地磁场的变化为代表。这是因为，人们了解得最透彻的仍是地面地磁场的表现。

在磁暴期间，地磁场的磁偏角和垂直分量都有明显起伏,但最具特征的是水平分量h。磁暴进程多以水平分量的变化为代表。大多数磁暴开始时，在全球大多数地磁台的磁照图上呈现出水平分量的一个陡然上升。在中低纬度台站，其上升幅度约10～20纳特。这称为磁暴急始,记为。急始是识别磁暴发生的明显标志。有急始的磁暴称为急始型磁暴。高纬台站急始发生的时刻较低纬台站超前,时间差不超过一分钟。

磁暴开始急。发展快，恢复慢，一般都持续两三天才逐渐恢复平静。磁暴发生之后，磁照图呈现明显的起伏，这也是识别磁暴的标志。同一磁暴在不同经纬度的磁照图上表现得很不一样。为了看出磁暴进程，通常都需要用分布在全球不同经度的若干个中、低纬度台站的磁照图进行平均。经过平均之后的磁暴的进程称为磁暴时（以急始起算的时刻）变化，记为d。…

﹙一﹚三个阶段

磁暴时变化大体可分为三个阶段。

1、磁暴初相

紧接磁暴急始之后，数小时之内，水平分量较其平静值大。但增大的幅度不大，一般为数十纳特，磁照图相对稳定。这段期间称为磁暴初相。

2、磁暴主相

然后，水平分量很快下降到极小值。下降时间约半天，其间，磁照图起伏剧烈。这是磁暴表现最活跃的时期，称为磁暴主相。通常所谓磁暴幅度或磁暴强度。即指这个极小值与平静值之差的绝对值，也称d幅度。

3、磁暴恢复相

水平分量下降到极小值之后开始回升。两三天后恢复平静，这段期间称为磁暴恢复相。

﹙二﹚磁暴后效

磁暴的总的效果是使地面地磁场减小。这一效应一直持续到恢复相之后的两三天，称为磁暴后效。通常，一次磁暴的幅度随纬度增加而减小，表明主相的源距赤道较近。

磁暴期间，磁层中最具特征的现象是磁层环电流粒子增多。磁层内,磁赤道面上下四个地球半径之内，距离地心二～十个地球半径的区域内,分布有能量为几十至几十万电子伏的质子。这些质子称为环电流粒子，在地磁场中西向漂移运动形成西向环电流,或称磁层环电流,强度约一百零六安。磁层环电流在磁层平静时也是存在的。而磁暴主相时，从磁尾等离子体片有大量低能质子注入环电流区，使环电流幅度大增。增强了的环电流在地面的磁效应就是h分量的下降。每注入一次质子，就造成h下降一次，称为一次亚暴，磁暴主相是一连串亚暴连续发生的结果。磁暴主相的幅度与环电流粒子的总能量成正比。磁暴幅度为一百纳特时,环电流粒子能量可达4x1015焦耳。这大约就是一次典型的磁暴中，磁层从太阳风所获得并耗散的总能量。而半径为 三个地球半径的球面之外的地球基本磁场的总能量也只有3x1016焦耳。可见，磁暴期间磁层扰动之剧烈。

磁层亚暴时注入的粒子向西漂移,并绕地球运动,在主相期间来不及漂移成闭合的电流环，因此这时的环电流总是非轴对称的，在黄昏一侧强些。

太阳黑子除主相环电流外，在主相期间发生的亚暴还对应有伯克兰电流体系。伯克兰电流体系显然是非轴对称的。它在中低纬度也会产生磁效应,只不过由于距离较远,效应较之极光带弱得多。它和主相环电流的非轴对称部分的地磁效应合在一起就是ds场。

由于磁层波对粒子的散射作用，以及粒子的电荷交换反应,环电流粒子会不断消失。当亚暴活动停息后,不再有粒子供给环电流，环电流强度开始减弱，进入磁暴恢复相。

所有这些空间电流，在地面产生磁场的同时，还会在导电的地壳和地幔中产生感应电流，但是感应电流引起的地磁场变化，其大小只有空间电流引起的地磁场变化的一半。(界神帝王》将在官方微信平台上有更多新鲜内容哦，同时还有100抽奖大礼送给大家！现在就开启微信，点击右上方“+”号“添加朋友”，搜索公众号“qdead”并关注，速度抓紧啦！)