什么是地磁风暴？它们如何影响地球？

地磁风暴，或简称“地球风暴”，是每当太阳风暴将带电粒子直接抛向地球时就会发生 的太空天气事件，在我们的电离层中引发大的扰动。这些太空风暴相当普遍，从每个月左右到每隔几年发生一次。

为什么会产生地磁风暴？

每当来自太阳风暴（即太阳风、日冕物质抛射 (CME) 或太阳耀斑）的高浓度带电粒子与地球大气相互作用时，就会形成地磁风暴。

在从太阳到达地球 9400 万英里的距离之后，这些粒子撞击地球的磁层——一个由在地核中流动的带电铁水产生的类似盾牌的磁场。最初，太阳粒子被偏转；但是随着推动磁层的粒子堆积起来，能量的积累最终会加速一些带电粒子通过磁层。然后它们沿着地球的磁力线行进，穿透南北两极附近的大气层。

地质风暴危害和影响

通常，太阳的高能粒子不会比电离层更深入我们的大气层——地球热层的一部分，距离地面 60 到 300 公里。因此，这些粒子对地球上的生物几乎没有构成直接威胁。但是对于位于热层的地球卫星和无线电网络来说，地球风暴可能是灾难性的。

卫星、无线电和通信中断

无线电通信对地磁风暴特别敏感。通常，无线电波通过电离层的反射和折射并多次返回地球，从而在全球范围内传播。然而，在太阳风暴期间，随着进入的宇宙粒子浓度的增加，电离层（太阳的极紫外线和 X 射线辐射在很大程度上被吸收）变得更加密集。反过来，这个更致密的层改变了高频无线电信号的传输路径，甚至可以完全阻挡它。

同样，“生活”在热层中并通过无线电波向地面天线发送信号进行通信的卫星也容易受到地球风暴的影响。例如，GPS 无线电信号从太空中的卫星发出，穿过电离层到达地面上的接收器。但在地球风暴期间，地面接收器无法锁定卫星信号，因此位置信息变得不准确。

地磁风暴越强，这些破坏就越严重和持续时间越长。微弱的风暴可能只会导致服务瞬间中断，但最强的太阳风暴可能会引发地球上长达数小时的通信中断。

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