Лев
я могу Анализировать
Только вперед!
Лев Каменцев
Все записи
текст

Отголоски бури

"ММ" №6/105 2014, с. 98

То и дело средства массовой информации предупреждают читателей о грядущих возмущениях геомагнитного поля Земли. Утверждается, что магнитные бури могут не только стать причиной возникновения серьезных проблем у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями, но и увеличить вероятность стихийных бедствий, несчастных случаев на производстве и даже авиакатастроф.  

 

Теорию нельзя назвать новой: возможность влияния магнитных бурь на живые организмы – в частности, на состояние здоровья сосудистых больных – была отмечена уже в середине XX века советским исследователем Александром Чижевским. В своей книге «Земное эхо солнечных бурь» ученый привел весьма убедительные данные, которые могли бы подтвердить его теорию: согласно статистике, в период повышенной солнечной активности на нашей планете действительно чаще происходят катастрофы, начинаются войны и революции, увеличивается рост бактерий, а у людей случаются инфаркты и инсульты. Впрочем, оживленная дискуссия в среде ученых, занятых изучением этой проблемы, и по сей день не пришла к общему знаменателю: в частности, противники теории Чижевского напоминают об известных эффектах, связанных с негативным влиянием самого предупреждения о грозящей опасности. Конечно, когда дело касается влияния геомагнитных колебаний на электронику, речь уже не идет о психосоматике. Нельзя, однако, не отметить, что в последние годы уязвимость человечества резко возросла, благодаря бурному развитию крайне чувствительных к подобным явлениям технических средств.

 


1 сентября 1859 года английский астроном Ричард Кэррингтон (Richard Carrington) обнаружил сильнейшую хромосферную вспышку на Солнце. Через сутки на Земле прошла столь мощная магнитная буря, что ей даже дали название (а это для явлений подобного рода скорее исключение, чем правило) – «событие Кэррингтона». Последствия этой вспышки были по нынешним временам не очень серьезны: буря вывела из строя телеграфные линии и создала некоторые проблемы на тогдашних еще совсем несовершенных электростанциях. В марте 1940 года последствия магнитной бури уже были серьезнее: возмущение нарушило работу электросетей Канады и США, а в кабеле между Шотландией и Ньюфаундлендом была зафиксирована перегрузка в 2600 вольт.  Тот же мощнейший импульс стал виновником отключения высоковольтной сети в Квебеке, из-за чего 6 миллионов человек на 9 часов остались без электричества. В этот же момент вышел из строя трансформатор на атомной электростанции в штате Нью-Джерси: эта авария наглядно продемонстрировала, что даже небольшое увеличение силы постоянного тока прекращает работу трансформатора, а вызванное солнечной вспышкой резкое увеличение напряжения сначала переводит его в режим работы с избыточным магнитным насыщением сердечника, приводя затем к перегреву обмоток и последующей аварии всего механизма. Таким образом, за последние несколько десятилетий количество технических аварий, коррелирующих с космофизическими показателями сильно возросло: Совет по энергетической надежности США даже приравнял последствия сильнейших магнитных бурь к ущербу от средней величины ураганов и землетрясений.

Причиной возникновения мировых магнитных бурь, вызывающих нарушения радиосвязи и возникновение полярных сияний, является «поджимание» магнитосферы сильнейшим потоком солнечного ветра. Это приводит к тому, что вокруг Земли образуется кольцевой ток, а напряженность магнитного поля в приэкваториальных районах понижается. Гораздо более многочисленны субполярные бури (или просто суббури) – возмущения, возникающие в приполярных районах, вследствие взрывного высвобождения накопленной в магнитосфере энергии. Такие явления наблюдаются преимущественно в высоких широтах обоих полушарий в авроральных овалах – таким термином называется округлая широтная область, в которой регистрируются самые мощные магнитные возмущения и самые яркие полярные сияния. В системе магнитных координат область широт с максимальной активностью полярных магнитных бурь представляет собой окружность на широте 65-70°, в центре которой находится магнитный полюс. Интересно, что при сильной магнитной буре понижение напряженности магнитного поля на Земле меньше, чем при средней мощности суббуре, которая развивается за время от 1 до 10 минут.

 

Таким образом, подобные явления приурочены не к географическим полюсам, а к непрерывно перемещающимся магнитным полюсам Земли. Ввиду того, что магнитные полюса планеты отличаются от географических на широтный угол, в настоящее время равный примерно 12o, полярные суббури могут наблюдаются на широтах 67-70°, причем в моменты обострения солнечной активности авроральная область существенно увеличивает свои размеры, и полярные сияния отмечаются в существенно более низких широтах. Например, на самом южном из трех крупнейших островов архипелага Новой Зеландии – острове Стюарт, – сияния происходят регулярно: в языке маори – местных коренных жителей – для этого явления существует даже отдельное название. Из хроник и исторических сообщений известны также многочисленные наблюдения полярных сияний в центре Европы, Британских островах, средней полосе Сибири и других местах, где такие явления весьма неожиданны. Подобные события являются индикаторами магнитных бурь прошлого наряду с другими показателями – наблюдениями солнечных пятен и соответствующим специальным анализом стратиграфических разрезов.




Наблюдения показывают, что в данный момент северный магнитный полюс смещается от Канадского Арктического архипелага на запад в Северный Ледовитый океан. С начала 1970-х годов скорость его движения резко увеличилась: с 1973 по 1994 год он переместился более чем на 270 км. Скорость передвижения полюса последовательно нарастала и к началу этого века увеличилась в 10 раз. Причины этого явления остаются весьма загадочными и вероятно, заключаются в вариациях самого механизма земного магнетизма. Есть даже предположения о скорой переполюсовке магнитного поля Земли и связанным с этим изменением его полярности, но все же маловероятно, что столь уникальное явление может произойти в наше время. Что касается нашей страны, то так как авроральная зона в России и Северной Европе в основном расположена над Северным Ледовитым океаном, она не затрагивает насыщенных техническими средствами районов – и это одна из двух основных причин, по которым техногенные катастрофы, связанные с полярными бурями, в России практически не исследованы (вторая состоит в том, что информация о технических нарушениях не всегда доступна). В целом же можно отметить тенденцию к смещению северного магнитного полюса в сторону Сибири. Таким образом, авроральная зона, скорее всего, будет перемещаться в России к средним широтам, а в США и Канаде к северным. Это в скором времени приведет к уменьшению интенсивности техногенных катастроф в западном полушарии и к увеличению их интенсивности  в восточном.




 ***

Коррозия металла

В случае дальнейшего продвижения авроральной зоны в Восточное полушарие резкое усиление всплесков геомагнитно-индукционных токов может привести к учащению электрохимической коррозии, что на практике совершенно не учитывается в современных российских нормативных документах и ГОСТах. Так называемая стресс-коррозия (растрескивание металла, из которого изготовлены трубы, под напряжением, являющееся причиной примерно 50% аварий на магистральных трубопроводах большого диаметра) изучена сегодня очень плохо, основные причины, ее вызывающие, неизвестны, поэтому на этот счет трудно делать какие-либо прогнозы. К тому же, полученные в 1960-е годы данные о весьма небольшом вкладе индукционных токов в коррозию газопроводов не соответствуют реальному положению дел, так как опытные газопроводы расположены в низких широтах, а испытания проводились во время невысокой солнечной активности. Выключение катодной защиты во время особенно интенсивных магнитных бурь только на одни сутки приводит к возрастанию годового эффекта электрохимической коррозии трубопровода в два раза. Прекращение строительства в нашей стране трубопроводов уже в ближайшие десятилетия ставит решение проблемы масштабной замены их из-за геомагнитно-индукционной коррозии в разряд первоочередных. Однако сценарий резкого усиления данного типа коррозии реализуется только в случае продолжения движения геомагнитного пояса в направлении российского побережья Северного Ледовитого океана. Учитывая сырьевой характер экономики, негативное воздействие «солнечных бурь» на техногенную сферу России становится одной из главных наших проблем.



Перейти на статью в онлайн версии журнала "ММ":

http://www.21mm.ru/?mag=105#098



Всего 0 комментариев
Комментарии
OK OK OK OK OK OK OK
Яндекс.Метрика