探索磁暴：太空中的自然奇观

超大磁暴来袭！这似乎是一则电影情节，但在我们的真实世界中，这种现象确实存在，并且可能对我们的生活产生一定影响。不过，别担心，我们将带你了解更多关于磁暴的奇妙世界。

磁暴预警

根据国家空间天气监测预警中心发布的消息，受到多个日冕物质抛射过程的影响，5月10日、11日可能出现地磁活动，此次爆发活动喷出的太阳物质相对地球速度快、覆盖度高，可能引起比较强的地磁活动。其中5月11日可能发生中等以上磁暴，预计地磁活动将持续到11日甚至12日。

磁暴监测

磁暴是地磁场全球性的扰动事件。国家地磁台网中心拥有全国最大的地磁台网，拥有150多个地磁台站，磁暴一旦发生这些台站都可以监测到这一事件，从而对磁暴的发生发展过程进行跟踪监控。通常采用地磁指数来表征磁暴的强度等级，如Kp指数、Dst指数以及台站K指数。中国地震局地球物理研究所国家地磁台网中心发布的磁暴报告采用K指数来表征。依据K指数，磁暴可被分为中常（K=5-6）、中烈（K=7-8）、强烈（K=9）磁暴。从目前收集到的台站资料来看，5月10号发生了最大K指数为9的强烈磁暴（见图1），其中满洲里台水平分量的最大变幅达到了近800nT（如图2）。目前磁暴的发展仍在进行中，后续仍有可能发生特大磁暴。国家地磁台网中心将持续密切跟踪磁暴事件发展，及时做好相关服务，并产出本次磁暴事件的报告。详细信息请查询https://www.cea-igp.ac.cn/。

图1. 满洲里地磁台5月9-10日K指数

图2. 2024年5月8-10日地磁台站水平分量日变形态图

磁暴及其影响

磁暴的能量来自太阳，通过太阳风输送到磁层，继而通过磁层对流注入内磁层，形成环绕地球的赤道西向环电流。环电流由于西向流动，从而引起全球地球磁场水平分量大幅度下降，形成磁暴。磁暴持续时间短的为几小时，长的可延续几天，更长的甚至到几十天。磁暴最典型的形态学特征是初相-主相-恢复相的三相结构（见图3）。平均统计表明，一个太阳活动周（大约11年周期）发生2-3个强烈磁暴、8个中烈磁暴、400个中常磁暴。2024年度正处于第25个太阳活动周中的活跃年份，因此中、强烈磁暴发生较为频繁。

图3. 一次典型磁暴的H分量变化形态

磁暴发生期间，对普通人的身体健康几乎没有影响。但磁暴是空间天气危害现代技术系统的最主要原因之一，可能会造成卫星轨道降低，甚至提前陨落，导致卫星电子元器件遭受辐射损伤和卫星充电等伤害；磁暴可能会引起电磁波信号异常，导致通信条件变化甚至完全中断，影响定位系统的定位精度，甚至无法定位；磁暴引发的地磁感应电流（GIC），会对高压输电网，高铁等地面长距离导电设备的安全运行造成威胁，会加速油气管道的腐蚀。

当然对较强地磁暴的最直观体验，则是在高纬度区域可能看到绚烂的极光！下图4为天文爱好者在新疆阿勒泰地区和内蒙古锡林郭勒盟扎格斯台淖尔拍摄到的极光照片。

（a）5月11日凌晨3:30-4:30在新疆阿勒泰拍摄到的极光

（图片来自新疆气象局 王明昊）

（b）5月11日凌晨1-3时在锡林郭勒盟扎格斯台淖尔拍摄到的极光

（图片来自中国科学院地质与地球物理研究所 谢宏宇）

图4. 此次磁暴期间拍摄到的极光

防震减灾融媒体工作室 出品

指导： 中国地震局公共服务司（法规司）

作者：中国地震局地球物理研究所 张素琴