太阳风暴会影响我们的电力输送吗？

    在

    现代社会，电力供应已经成为人类生产生活不可或缺的关键部分。当太阳风暴来袭时，不仅电力系统本身可能遭到重创，所有依赖电力的应用系统都将不堪一击，进而造成更加严重的经济损失。

    太阳风暴会影响到地面上的电力网的运行吗？这听起来似乎是不可思议的。可事实上确实是有这样的事情发生。

    ****年3月13日，太阳接连爆发了几次大耀斑事件并触发了日冕物质抛射，随后地球磁层爆发了特大地磁暴，造成加拿大魁北克电网735kV电网系统中的变压器在6秒钟内先后跳闸并被切断，从而使周边连接

    丘吉尔瀑布区、莫尼考尔根河区、魁北克市和蒙特利尔市等地区大面积停电，600万人在没有电力供应的情况下度过了9个小时，在严寒中苦熬，甚至有部分人在严寒中失去了生命，直接和间接经济损失超过数十亿美元。与此同时，这次强磁暴还烧毁了美国新泽西州一座核电站的巨型变压器，以及大量输电线路和静止补偿器等电网设备跳闸或损坏。类似的事件在2003年万圣节期间的瑞典也再次发生，由于一系列大耀斑的爆发触发地磁暴，有5万人的电力供应被中断。上述事件的发生引起了国际社会的震惊和对太阳风暴的

    广泛关注。正是由于太阳风暴存在诸多危害，而且威力远远超过人类制造的任何武器，有科学家形象地将它称为来自遥远太阳的“太空武器”。

    那么，太阳风暴又是通过何种机制烧毁输电网中的变压器，并使电网设备跳闸的呢？

    我们已经知道，太阳风暴的主要成分是高能带电粒子流。由于地面电网都是由许多发电站、变压器和输电线路连接而成的网络系统，当高能带电粒子流注入这样的网络中时，将产生三种效应：①激发涡电流，在电网中形成不规则的涌流，如果涌电流进入变压器的线圈中，将因欧姆加热而迅速烧毁变压

    器。②共振效应，变压器次级线圈的输出频率一般均为50Hz，而进入地球轨道附近的太阳风等离子体的频率也基本上在这个

    频率附近，两者共振叠加，将在变压器上

    产生很高的电流输出，从而烧毁电网中的用电器，导致电网短路。③地磁感应电流，太阳风暴对地球的第三轮攻击会引起地磁暴，地球作为由大地和海水组成的良导体，在磁场剧烈变化时会在大地中感应出电场，地面感应电场作用在大规模电网、输油管线、通信网络、交通信号灯系统等导电网络上时，不同接地点之间的地面感应电势差会产生感应电流，称为

    地磁感应电流（Geomagnetically Induced Current，GIC）。地球磁场的剧烈变化在地球表面诱生地磁感应电流，这种附加电流会使电网中的变压器过载、受损或者烧毁，造成停电事故。

    很多时候，上述三种效应同时都在发生作用，于是，就在电网中触发了灾难性的后果。由于太阳风暴的袭击，灯火通明的城市能在90秒内即变成一片漆黑，这就是所谓的“90秒灾难”。此外，地磁感应电流还可能对长距离输油管线和电缆系统产生腐蚀，造成泄漏，影响石油、电缆等管线系统的正常运行。