Тихая угроза: Понимание риска пожаров, вызванных геомагнитными бурями и солнечными вспышками

В бескрайних просторах космоса Солнце испускает всплески энергии в виде солнечных вспышек. Эти вспышки завораживают, но их последствия могут выходить далеко за пределы космоса, представляя значительную опасность для нашей планеты, особенно в виде геомагнитных бурь.

Это может показаться теорией заговора, но солнечная активность может влиять как на кровяное давление, так и на психическое здоровье некоторых пациентов: Несколько небольших университетских исследований показывают, что во время сильных геомагнитных бурь в отделениях неотложной помощи часто бывает больше пациентов, чем обычно.

Иллюстрация Credit: (Фото на обложке вверху) Фотография Солнца с информацией о том, сколько времени требуется солнечной массе, чтобы достичь Земли. Иллюстрация предоставлена Министерством по инновациям и навыкам Великобритании.

Текст Бьорна Ульфссона

От головной боли до сердечных приступов, инсультов и пожаров

Геомагнитные бури обычно безвредны для людей, поскольку нас защищает земная атмосфера. Однако часто случается так, что одни выходят на улицу в надежде увидеть так называемые авроры или северное сияние, а другие корчатся в постели и не могут уснуть из-за головной боли во время этих солнечных явлений.

Ученые рас ходятся во мнениях, что вызывает эти проблемы со здоровьем у небольшой части населения, обычно у людей, особенно склонных к инфарктам, инсультам или психологическим расстройствам.

Хотя влияние геомагнитных бурь на электросети и сети связи хорошо задокументировано, под поверхностью таится еще одна опасность: повышенный риск пожаров из-за электрической индукции в проводах электропитания и связи.

Геомагнитные бури возникают, когда солнечные вспышки выбра сывают в космосколоссальное количество заряженных частиц, часть из которых направлена в сторону Земли. Когда эти частицы взаимодействуют с магнитным полем нашей планеты, они могут вызвать мощные электрические токи в атмосфереи вывести из строя технологические системы на земле.

Телеграфные провода загорелись от солнечных вспышек в 1859 году

Событие Каррингтона, мощная геомагнитная буря, произошедшая в 1859 году.служит историческим прецедентом для понимания потенциальной опасности пожаров, связанных с солнечными вспышками и геомагнитными возмущениями. Во время этого события интенсивная геомагнитная активность вызвала электрические токи в телеграфных линиях, что привело к широкомасштабным сбоям и, в некоторых случаях, к пожарам в телеграфных офисах из-за перегрева. Событие Каррингтона подчеркивает восприимчивость электрической инфраструктуры к геомагнитно-индуцированным токам (ГИК) и указывает на возможность возникновения пожаров в результате солнечных бурь.

Mind4Survival.com писал в сентябре 2022 года, чтодатой события Каррингтона стало 1 сентября 1859 года. История началась с того, что 33-летний владелец пивоварни, увлекавшийся астрономией, зарисовал солнечные пятна в своем блокноте. Этого человека зовут Ричард Каррингтон, и, хотя он еще не знает об этом, ему предстоит войти в историю.

В 11:18 того утра Каррингтон вдруг увидел ослепительную вспышку света, исходящую от Солнца. В недоумении он вглядывался в незнакомое зрелище, размышляя о его значении. Однако только на следующий день становится очевидным весь масштаб солнечной активности, и Каррингтон начинает осознавать ее земные последствия.

Началась грандиозная солнечная буря "Событие Каррингтона ".

Солнечная буря Каррингтона озаряет ночное небо В темноте ночи небо озаряется небывалым блеском, обманывая и людей, и диких животных. В Южной Каролине жители проснулись, ошибочно полагая, что наступил рассвет, и только потом поняли, что еще глубокая ночь.

Птицы запели посреди ночи

Певчие птицы тоже завели свои мелодии, одураченные неестественной яркостью. Однако, что еще более тревожно, люди по всему миру задаются вопросом, не знаменует ли это небесное зрелище начало конца, поскольку яркие авроры украшают небо в тех регионах, где северное сияние еще никогда не видели.

С наступлением рассвета телеграфисты по всему миру сталкиваются с невозможностью отправлять и получать сообщения. На телеграфных станциях в разных местах вспыхивают спонтанные пожары, появляются сообщения о том, что операторы погибают от удара током.

Не подозревая об этом, нынешнее поколение стало свидетелем исторического события - Каррингтонского шторма, также известного как "Великий авроральный шторм".

Многие задавались вопросом, как наше современное общество, обладающее гораздо более чувствительными технологиями, сможет противостоять такому событию. Могут ли загореться электрические провода в наших домах? Выйдут ли из строя компьютерные серверы и интернет? Выйдут ли из строя сотовые телефоны и другие средства связи?

Финское исследование колец деревьев дает информацию об исторических солнечных бурях

Earth.com пишет о финском исследовании, в котором ученые открыли новый способ изучения влияния солнечных бурь на Землю, проанализировав концентрацию радиоуглерода в кольцах деревьев.

Исследование проводилось исследовательской группой, координируемой Университетом Хельсинки, в сотрудничестве с Институтом природных ресурсов Финляндии(Luke) и Университетом Оулу.

Команде удалось обнаружить скачок концентрации радиоуглерода в деревьях из Лапландии (Финляндия) после Каррингтонского события 1859 года, одной из крупнейших зарегистрированных солнечных бурь за последние два столетия.

Связь между геомагнитными бурями и пожарами заключается в их способности вызывать электрические токи в проводящих материалах, таких как линии электропередач, трубопроводы и другие объекты инфраструктуры. Во время сильных геомагнитных бурь эти индуцированные токи могут проскакивать через линии электропередач, трансформаторы и другое электрооборудование, приводя к перегреву, образованию дуги и, в конечном итоге, к возгоранию.

Одна из наиболее серьезных угроз возникает в регионах с развитой электрической инфраструктурой, такой как электроподстанции и распределительные сети. Внезапный наплыв геомагнитно-индуцированных токов (ГИК) может перегрузить трансформаторы и другие критически важные компоненты, что приведет к их неисправности или катастрофическому отказу.

Риск возникновения спонтанных лесных пожаров в засушливых районах

В некоторых случаях сильное тепло, выделяемое этими электрическими аномалиями, можетподжечь окружающую растительность или строения, вызывая лесные пожары, которые быстро распространяются по уязвимым ландшафтам.

Кроме того, риск возникновения пожаров в результате геомагнитных бурь не ограничивается наземной инфраструктурой. В космосе спутники и космические аппараты уязвимы к воздействию солнечных вспышек и последующих геомагнитных возмущений. Электрические системы на борту этих космических аппаратов могут давать сбои или повреждаться из-за наведенных токов, что может привести к перегреву и, в крайних случаях, к пожару.

Хотя вероятность катастрофического пожара, вызванного геомагнитной бурей, может показаться маловероятной, история содержит отрезвляющие напоминания о его потенциальном воздействии. Например, в 1859 году произошла одна из самых сильных геомагнитных бурь, вызвавшая повсеместные сбои в работе телеграфных систем и, как сообщается, пожары в телеграфных офисах из-за индуцированных токов.

В последние годы ученые и политики активизировали усилия по изучению и снижению рисков, связанных с геомагнитными бурями. Усовершенствованные системы мониторинга и раннего предупреждения обеспечивают операторов коммунальных служб и службы экстренного реагирования важнейшими сигналами, позволяющими им принимать упреждающие меры по защите важнейших объектов инфраструктуры и смягчению потенциального ущерба.

Правительства и некоторые пожарные службы начинают готовиться к худшему сценарию

Министерствобизнеса, инноваций и навыков Великобритании в своем документе " Стратегия готовности к космической погоде "пишет, что существует три основных компонента космической погоды:

• солнечные вспышки
• солнечные энергичные частицы; и
• выбросы корональной массы.

Каждый из этих компонентов способен вызвать воздействие на Землю, причем они могут происходить как по отдельности, так и в комбинации, которая способна вызвать более широкий спектр разрушительных последствий для жизненно важных объектов инфраструктуры.

Национальная метеорологическая служба США на своей домашней странице советует готовиться к стихийным бедствиям так же, как и к другим: Наполните пластиковые бутылки водой и держите дома немного наличных денег на случай сбоя банковской системы.

Кроме того, достижения в области прогнозирования и моделирования космической погоды позволяют более точно предсказывать интенсивность геомагнитных бурь и их возможные последствия, что дает ценные сведения для оценки рисков и готовности к стихийным бедствиям.

В своем документе " Федеральная оперативная концепция надвигающихся событий космической погоды " от мая 2019 годаFEMA и Министерство национальной безопасности пишут, что события космической погоды , такие как солнечные вспышки, солнечные энергичные частицы и геомагнитные возмущения, происходят регулярно и могут оказать заметное влияние на важнейшие объекты земной инфраструктуры, такие как Глобальная система позиционирования (GPS), спутниковые операции, связь, авиация и электросети.

Предупреждения о штормовом предупреждении "Космическая погода" дают нам от одного до трех дней на подготовку.

Но вот незадача: Обычно у нас есть всего 24 - 72 часа до того, как будет наблюдаться сильная солнечная вспышка, и до того момента, когда солнечная плазма ударит по Земле в виде геомагнитной бури. Часто прогнозируемая буря пролетает мимо Земли или ослабевает по пути от Солнца. Однако мы никогда не знаем точно, насколько мощной будет геомагнитная буря, пока она не случится.

BreadandButterScience.com в своей статье Solar storm disaster preparedness plan пишет, что предсказание интенсивности солнечной бури не является точной наукой. На самом деле, эта наука находится в зачаточном состоянии.

Дакота Дункан (пожарный и парамедик по профессии) , CEM, MPH, директор по реагированию на чрезвычайные ситуации в APTIM.com пишет о предстоящем солнечном максимуме текущего 12-летнего солнечного цикла. Учитывая потенциальное влияние солнечных бурь на наши операции по управлению чрезвычайными ситуациями, он делится своими соображениями о приближающемся солнечном максимуме и его последствиях для готовности и стратегий реагирования.

КомпанияAPTIM специализируется на решениях в области устойчивости и инфраструктуры а также решения в области экологии и устойчивого развития.

В настоящее время наша защита от солнечных бурь в значительной степени зависит от систем мониторинга, таких как Advanced Composition Explorer и спутник DSCOVR Deep Space Climate Observatory. Эти системы дают крайне важные, но ограниченные предупреждения, предоставляя лишь короткий промежуток времени - до часа - перед потенциальным ударом. Этот срок может позволить частично отключить важнейшие объекты инфраструктуры, если они будут должным образом подготовлены.

Однако достижения в области искусственного интеллекта (ИИ) обещают расширить наши возможности прогнозирования. Такие инициативы, как Frontier Development Lab, использующая ИИ для прогнозирования солнечных бурь, показывают многообещающие результаты. Модель ИИ, обученная на исторических данных о солнечных исследованиях, может предсказывать надвигающиеся солнечные бури за 30 минут, что потенциально дает больше времени для реагирования.

Совместные усилия НАСА, Геологической службы США, Министерства энергетики и других партнеров подчеркивают значимость этой разработки. Открытый исходный код системы прогнозирования на основе искусственного интеллекта позволяет адаптировать ее и интегрировать в критически важные инфраструктурные операции, обеспечивая потенциальный уровень защиты от надвигающихся солнечных возмущений.

Как подготовиться: Прогнозы относительно предстоящего солнечного максимума сложны и сопряжены с неопределенностью. Хотя возможность геомагнитных бурь и их последствий существует, в настоящее время это не повод для серьезного беспокойства. Тем не менее, отдельным людям и семьям крайне важно продумать основные меры по подготовке к возможным последствиям длительного отключения интернета. К ним относятся:

1. Поддержание альтернативных методов связи, таких как стационарные телефоны и аварийные радиоустройства.
2. Создание заранее оговоренных мест встречи на случай разлуки.
3. Запасаться предметами первой необходимости и хранить печатные копии важных документов.
4. Резервный план для критически важных электронных транзакций.

Будьте бдительны, будьте готовы, но не катастрофизируйте.

Несмотря на то, что вероятность значительной солнечной бури существует, важно подчеркнуть, что речь не идет о неминуемом кризисе. Однако принятие упреждающих мер и постоянная информированность, несомненно, помогут лучше справиться с любыми непредвиденными проблемами, которые могут возникнуть. Будьте бдительны!

В заключение следует отметить, что солнечные вспышки и геомагнитные бури могут поражать воображение своими небесными проявлениями, но их земные последствия требуют пристального внимания и готовности.

Понимая риски пожаров, вызванных геомагнитными возмущениями, и инвестируя в упреждающие меры по защите важнейших объектов инфраструктуры, мы сможем смягчить воздействие этих безмолвных угроз и обеспечить устойчивость нашей технологической цивилизации перед лицом вызовов космической погоды.