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卡灵顿事件会再次发生吗?(3)

 更新时间:2017-05-06 21:46

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  “正常”情况下的极光是由稳定的太阳风粒子流引发的,一年之中基本上每天都持续的发生着。但欣赏这些极光的最佳位置其实是从地球轨道上。

  哈特菲尔德表示:“当我在国际空间站上出舱执行太空行走任务时,实际上我正漫步在南极光之中。太阳巨大力量的光影展示在我的身边弥漫。”

  而太阳爆发的另外一项后果则远没有这么浪漫。

  带电粒子流的冲击作用会造成地球磁场的剧烈扰动,形成(xíng chéng)(xíng chéng)所谓“地磁暴”,持续时间一般为6~12小时。在此期间,快速变动的地球磁场会在任何近地面的导体内产生电流,其中包括电话线以及输电线路,海底电缆,石油以及天然气管道等等。一旦这股电流进入输电网系统,将会引起电流过载和跳闸,从而引发大面积断电。

  在1859年,世界(shì jiè)各国还没有建立起现代电网。因此( yīn cǐ)当时的那次事件造成的破坏主要是电话线路的起火,电话线路在19世纪的意义就相当于现在的互联网线路,电话线路的瘫痪意味着世界范围内通讯联系的中断。电缆塔架上火星四溅,电报纸起火,电话交换机爆炸,几位不幸的接线员被炸伤。

  在美国,电报线路和输电线路出现大面积中断。在其他(other)一些地方,接线员发现他们甚至可以(can)直接拔掉电源线,仅仅依靠地磁暴影响产生的电流就能实现线路信号的传送。

 

  当时,波士顿的一名接线员发出电报:“你能收到(shōu dào)我发出的信息吗?”很快就收到(shōu dào)了位于波特兰的接线员回复:“比插着电源线的时候(shí hou)好得啦!”

  

  2012年1月23日太阳爆发时的情景

  

  2012年8月31日,日冕物质抛射(cme)

  脆弱的现代社会

  而在2015年,世界已经与1859年时的世界完全(wán quán)不同。现在全世界有超过80%的人口的生活需要依赖电力供应。如果此时再发生一次卡灵顿事件,那将意味着什么?

  我们可以(can)从1989年发生的一次强度(attitudes)大约(dà yuē)相当于卡灵顿事件1/3的事件中得到有关这个问题(wèn tí)答案的一些启示,看起来情况可能(kě néng)不会太好。

  1989年的那次事件产生了强烈的地磁暴和强大的感(gǎn)应电流。这股电流最终在加拿大魁北克地区电网中发现了一处薄弱环节,在两分钟之内,整个魁北克地区全部断电。整个断电持续超过12小时,导致当地学校(school)和商业机构全部关门,大量居民被困在电梯中,多伦多股票(stocks)(ticket)交易所也因此( yīn cǐ)暂停营业。

  一次足够强烈的太阳爆发可以基本摧毁一个国家的电力网络。以上提到的电力系统中的这个薄弱环节被称作“超高压变压器”,其功能主要是用于将发电厂产生的高压电转换为可以供居民家用的低压电,这是我们文明社会维持的根基。

  然而不幸的是,这样的设备太过笨重,难以运输并且必须定制。建造的过程常常需要数月的时间,等到完全(wán quán)安装到位更是可以耗费一整年的时间,所需费用则可以高达1000万美元(měi yuán)。因此完全可以理解电力公司不会储备数量过多的此类备件。

  而一次强烈的地磁暴引发的感(gǎn)应电流将可以从这种设备内部造成熔化,从而摧毁这种设备。2011年的一份评估报告认为,如果发生一次强度(attitudes)仅为卡灵顿事件一半的太阳爆发事件,仅在美国一地就将造成300台超高压变压器损毁,这将导致超过1.3亿人在长达12个月的时间里陷入无电可用的境地。城市(cities)备用发电设施仅能在此后数天的时间里勉强维持城市(cities)供水以及排污系统的运行。在那之后,我们将不再有干净水源的供应,排污系统也将陷入瘫痪。

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