Что такое магнитные бури и как они влияют на человека

Оглавление

• Что такое магнитные бури
• Причины появления
• Классификация и уровни магнитных бурь
• Как прогнозируют магнитные бури
• Влияние магнитных бурь на технику
• Как магнитные бури влияют на человека
• Как защититься от магнитных бурь
• Последствия магнитных бурь в истории

Магнитные бури нередко объявляют причиной плохого самочувствия людей, а также сбоев в работе различной техники и устройств. Что же представляют собой такие магнитные бури на самом деле, как они возникают и действительно ли так опасны, как принято считать, и можно ли подготовиться к этому событию — в материале РИА Новости.

Что такое магнитные бури

Геомагнитная буря (именно так правильно звучит название данного явления) — это научный термин, который означает, что амплитуда колебаний магнитного поля Земли превысила определенный порог. Как правило, такие измерения проводятся за 3 часа. Данные колебания были обнаружены ещё в XIX веке, но объяснить их удалось не сразу, но в наше время понятно, что самое непосредственное влияние на формирование бурь оказывают те процессы, которые происходят на Солнце. Прежде всего — так называемые вспышки, сопровождаемые значительными выбросами плазмы и, как следствие, возбуждением магнитосферы Земли.

© NASA/GSFC/SDO

Выброс корональной массы

В результате подобных вспышек возникает солнечный ветер — поток заряженных частиц, движущихся обычно со скоростью около 400 км/с (но порой ускоряющихся до 1000 и более км/с). В большинстве случаев магнитное поле планеты находится в равновесии с набегающим на него потоком солнечного ветра, но при сильном воздействии такое равновесие нарушается. Именно в такие моменты и возникает явление, известное нам как “магнитная буря”.

Магнитные бури (также известные как геомагнитные бури или магнитный шторм) в течение года происходят не один раз, а их продолжительность может составлять неделю и даже больше. Нередко в это время люди жалуются на плохое самочувствие: головную боль и боль в сердце, проблемы со сном и общее недомогание. Еще одно возможное последствие таких явлений — сбои в работе электрических устройств, интернета и мобильной связи.

Однако некоторые эксперты уверены, что степень влияния магнитных бурь на состояние человека заметно преувеличена, и основной дискомфорт в период магнитных бурь испытывают люди, которые наиболее подвержены негативному влиянию стресса, а также имеют те или иные проблемы с сердечно-сосудистой системой.

"Важно вовремя распознавать сигналы стресса и управлять ими. Магнитные бури могут быть очередным поводом для того, чтобы напомнить себе о необходимости заботиться о здоровье. В то время, как медиапространство часто раздувает опасность магнитных бурь, истина в том, что многие из нас способны минимизировать их воздействие простыми действиями: здоровым сном, физической активностью и снижением уровня стресса", — отмечает Екатерина Стецюра, эксперт в бизнес-психологии.

© Fotolia / Christian Schwier

Мигрень

Причины появления

Магнитные бури могут быть следствием различных явлений, но чаще всего их причиной становятся уже упомянутые выше вспышки на поверхности Солнца. В результате последних высвобождается настолько большое количество энергии и заряженных частиц, что их поток может вызвать изменения в магнитном поле нашей планеты.

Вторая достаточно распространенная причина — это корональные выбросы, то есть выбросы плазмы из солнечной короны или, если быть еще точнее — из зон пониженных температур, которые могут содержать заряженные частицы и магнитные поля. Двигаясь в сторону Земли с колоссальной скоростью, они также оказывают заметное влияние на магнитное поле планеты.

Классификация и уровни магнитных бурь

Далеко не все магнитные бури оказывают сильное влияние на человека и вызывают заметные отклонения в работе техники и приборов. Все зависит от интенсивности явления, для оценки которой используется несколько основных показателей.

Индексы измерения

Оценить мощность (и, соответственно, опасность) магнитной бури позволяет Dst-индекс, который расшифровывается как “индекс временного спада” и рассчитывается с помощью магнитометров. Последние представляют собой специальные приборы, расположенные на станциях на магнитном экваторе Земли.

Единицей измерения для Dst-индекс являются нанотеслы, и чем меньше данный показатель, тем с более сильной магнитной бурей имеем дело. Умеренные бури оцениваются в от -50 до -100 нТл, сильные от -100 до -200 нТл, экстремальные — выше -200 нТл. В состоянии спокойствия диапазон шкалы колеблется в пределах от -20 до 20 нТл.

Отдельно в расчетах применяются K-индекс и Kp-индекс. Первый обозначает отклонение магнитного поля Земли от нормы в течение трехчасового интервала и рассчитывается в баллах (от 0 до 9), второй является общепланетарным показателем. Каждый из них помогает определить интенсивность магнитной бури и уровень ее опасности.

© РИА Новости / Павел Львов

Перейти в медиабанк

Северное сияние в Мурманской области

Шкала G

В конце XX века была разработана пятибалльная шкала, которая помогает оценить силу магнитной бури, уровень ее опасности и влияния на электричество, связь, людей, животных и т. д. В соответствии с данной шкалой все бури подразделяются на пять уровней:

Уровень	Характеристика и частота	Влияние на приборы
G1	Незначительные (происходят 1700 раз за цикл)	Не оказывают особого влияния на электросети и работу электронных приборов.
G2	Умеренные (660 раз за цикл)	В некоторых случаях вызывают перепады напряжения, становятся причиной повреждения трансформаторов в северных широтах. Также влияют на движение космических аппаратов и на полярные сияния — они возникают дальше от полюсов
G3	Сильные (примерно 200 за цикл)	Напрямую воздействуют на энергосистемы и вызывают перебои в спутниковой навигации и радиосвязи. В этом случае полярные сияния возникают ближе к экватору
G4	Тяжелые (около 100 за цикл)	При таком уровне наблюдаются проблемы с контролем напряжения, ошибочные срабатывания защитных устройств. Создаются электрические токи в трубопроводах, ухудшается спутниковая навигация и радиосвязь. Полярные сияния видны в районе Краснодарского края
G5	Экстремально сильные (до четырех за цикл)	Масштабные проблемы с электросетью, вызывающие полное отключение и серьезные неполадки в работе спутников, радиосвязи. Полярные сияния могут возникнуть в субтропиках.

Как прогнозируют магнитные бури

В России составлением прогнозов занимается Росгидромет, а также ряд образовательных и научных организаций, таких как ИКИ РАН, ИЗМИРАН, НИИЯФ МГУ. В США ту же функцию выполняет Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA). Прогнозирование магнитных бурь — сложный процесс, который включает в себя наблюдение за солнечной активностью и мониторинг изменений в магнитном поле Земли. Специалисты в этой области используют множество инструментов, которые позволяют прогнозировать, когда и какие магнитные бури могут произойти.

Один из основных — мониторинг солнечной активности. Когда на Солнце происходят вспышки, выбросы и другие события, они порождают заряженные частицы, которые движутся в том числе в направлении Земли. Космические аппараты могут наблюдать за этими событиями и предупреждать о возможных последствиях в виде магнитных бурь.

CC BY 4.0 / DOE/FNAL/DECam/R. Hahn/CTIO/NOIRLab/AURA/NSF /

Телескоп SMARTS

Другой не менее значимый инструмент — мониторинг магнитного поля Земли. Когда заряженные частицы и потоки плазмы от Солнца взаимодействуют с магнитным полем планеты, они могут вызвать временные изменения в нем, которые можно измерить. Ученые используют математические модели, прогнозируя, как заряженные частицы от Солнца будут взаимодействовать с магнитным полем Земли и к каким последствиям это может привести.

Чтобы предотвратить негативные последствия от магнитных бурь, в первую очередь защищаются линии электропередачи. Для этого используются системы автоматического регулирования напряжения и защитные устройства для быстрого отключения части сети. Специальными защитными экранами и системами управления энергопотреблением, которые могут помочь снизить риск повреждения, защищаются спутники. Эти же способы рекомендуется использовать для защиты электронных устройств. В любом случае компании и организации работают над разработкой новых технологий, которые могут быть более устойчивыми к магнитным бурям. Например, некоторые авиакомпании разрабатывают новые системы навигации с использованием более надежных методов, чтобы избежать проблем.

Найти информацию о текущей геомагнитной обстановке можно на следующих ресурсах.

Источник	Ссылка	Что содержит
Институт прикладной геофизики им. академика Е.К. Фёдорова (базовая организация Росгидромета)	http://ipg.geospace.ru/weekly-geomagnetic-forecast.html	Прогноз геомагнитной обстановки, обзор космической погоды и солнечной активности и т.д.
Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН)	https://xras.ru/magnetic_storms.html	Актуальные данные о магнитных бурях и прогноз на ближайший месяц, оповещения о вспышках на Солнце и др. Научные исследования космической погоды.
Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН)	http://spaceweather.izmiran.ru/	Исследование и прогноз магнетизма Земли и планет, состояния ионосферы, распространения радиоволн и физики Солнца
Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына МГУ имени М. В. Ломоносова (НИИЯФ МГУ)	https://swx.sinp.msu.ru/	Исследование и прогноз космической погоды

Влияние магнитных бурь на технику

Основная опасность магнитных бурь заключается в том, что они способны навредить человеку косвенно, влияя на технику и электросистемы. В первую очередь, конечно, под подобное воздействие попадают расположенные в космосе околоземные спутники и космические аппараты, в работе которых могут происходить сбои.

Способность магнитных бурь образовывать электрический ток в предметах, содержащих металл, может легко спровоцировать сильные скачки напряжения, возгорания и взрывы. Подвергнуть себя опасности можно не только при работе со сложным электрическим оборудованием, но и даже используя водоснабжение: магнитные бури образуют ток в трубах, заряжая воду.

Также геомагнитный шторм влияет на радиосвязь, GPS и другие навигационные системы, так как мешает распространению сигналов в ионосфере. Это приводит к неправильному определению местоположения и дальнейшего направления.

Как магнитные бури влияют на человека

До сих пор не существует однозначного ответа на вопрос, влияют ли магнитные бури на самочувствие человека и несут ли они реальную опасность для здоровья. Хотя, как показывают официальные исследования, именно во время геомагнитного события незначительно повышается показатель смертности от инфарктов и инсультов, а плохое самочувствие появляется у трех четвертей населения планеты.

Наиболее подвержены ухудшению здоровья метеочувствительные люди и те, кто страдает заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Но это не гарантирует безопасность даже для здорового человека, не страдающего какими-либо хроническими заболеваниями.

Наталья Балан, фельдшер, управляющая сети пансионатов для пожилых людей “Тёплые беседы” считает, что магнитные бури могут повлиять на самочувствие. Изменения в магнитном поле способны нарушить работу сердечно-сосудистой и нервной систем. Существенное влияние они оказывают и на функциональность мозга, может развиться гипоксия тканей. Даже у здоровых людей иногда появляются симптомы вроде головной боли, усталости и плохого настроения.

К наиболее частым симптомам, которые могут появиться во время магнитных бурь, относятся:

© Фото : Лаборатория солнечной астрономии (XRAS)

Корональная дыра на Солнце

"Самое главное, что нужно усвоить — магнитная буря не является заболеванием. Исследования показывают небольшую корреляцию с учащением госпитализаций по поводу гипертонических кризов, повышением числа инфарктов и инсультов, а также ростом вегетативных и тревожных расстройств в периоды магнитных бурь. Однако причинно-следственная связь полностью не доказана, так как процент таких случаев очень низкий. В большей степени присутствует индивидуальная чувствительность организма, и в силу психосоматических особенностей некоторые люди, зная о магнитных бурях, могут сами себе “накручивать” жалобы и симптомы, — говорит Дмитрий Демидик, врач-терапевт, спортсмен. — Наиболее чувствительны к магнитным бурям пациенты с артериальной гипертензией, заболеваниями сердечно-сосудистой системы, ишемической болезнью сердца, нарушениями ритма, а также люди, которые перенесли инсульт. Часто в этот период усиливаются мигрени. Пожилые люди тоже более подвержены воздействию магнитных бурь и метеочувствительны. Еще одна группа риска — беременные женщины".

Подробнее о том, как магнитные бури влияют на различные системы в организме человека, рассказывает составленная экспертом таблица.

Симптомы влияния магнитных бурь на организм человека

Система организма	Симптомы	Длительность
Сердечно-сосудистая	скачки артериального давления учащение пульса чувство перебоев в работе сердца	1-3 дней
Нервная	тревожность внутреннее напряжение (может спровоцировать тахикардию и панику)	От нескольких часов до 2 суток
Центральная нервная система	головная боль (нередко — мигренеподобная) головокружение снижение концентрации и памяти	1-2 дня
Опорно-двигательный аппарат	усиление болей (особенно хронических) в суставах	1-3 дня
Общее состояние	раздражительность снижение работоспособности апатия	до 2 суток

Как защититься от магнитных бурь

Подготовиться к очередной сильной магнитной буре вполне возможно, ведь соответствующие прогнозы доступны на различных ресурсах.

“Как врач я рекомендую, если вы подвержены воздействию магнитных бурь, в первую очередь отслеживать прогноз погоды. В дни магнитных бурь важно соблюдать режим сна и отдыха, избегать интенсивных физических нагрузок и употребления алкоголя, принимать достаточное количество воды, следить за своим психоэмоциональным состоянием и контролировать частоту сердечных сокращений и артериальное давление. Магнитные бури — это не выдумка, а реальное физическое явление, которое в теории и иногда на практике может влиять на здоровье, но, как правило, это влияние незначительно, имеет индивидуальные особенности и само по себе не является заболеванием”, — отмечает Дмитрий Демидик.

Так как магнитные бури могут оказать свое влияние и на различные технические приборы, полезны могут оказаться и следующие рекомендации:

Но самая главная рекомендация — не быть мнительным и избавиться от панического страха перед магнитными бурями. Страх и навязчивые мысли, что что-нибудь произойдет, могут спровоцировать ухудшение самочувствия. Тогда причиной могут стать не сами космические изменения, а излишняя эмоциональность.

В случае магнитной бури стоит прислушиваться к инструкциям местных властей и специалистов по магнитным бурям. Они могут дать вам рекомендации по безопасности и помочь снизить риски.

Последствия магнитных бурь в истории

За свою многолетнюю историю человечество неоднократно сталкивалось с очень сильными магнитными бурями. Одна из самых мощных и по-настоящему страшных произошла весной 1921 года в США. В результате магнитной бури полностью отключилась телефонная связь, сломались предохранители, отмечались многочисленные перебои в электроснабжении и даже происходили пожары. Позже о неприятных последствиях сообщили в Европе и Южном полушарии: в некоторых городах были полностью нарушены подводные телеграфные кабели. При этом впервые в истории северное сияние дошло до самых низких широт.

Вторая катастрофическая буря произошла 13 марта 1989 года. Из-за нее в канадской провинции Квебек на девять часов было отключено электричество и вся инфраструктура вышла из строя всего за две минуты. На несколько часов часть спутников потеряла связь с Землей, были утрачены изображения, погода, последние данные GPS, были сбои в радиосвязи. Северное сияние во время бури наблюдалось в Мексике и Крыму.

Еще несколько примеров столь же масштабных магнитных бурь и их ужасающих последствий — в тематической таблице.

Дата	Название события	Dst-индекс (нТл)	Последствия	Масштаб
1 сентября 1859 года	Событие Кэррингтона	−1760 (по другим оценкам — не более -900)	Телеграф вышел из строя, многочисленные возгорания, северное сияние наблюдалось даже в тропиках	Глобальный
13 мая 1921 года	Магнитная буря 1921 года	−907±132	Поврежден телеграф, многочисленные сбои в радиосвязи, пожары. Пострадала железная дорога в Нью-Йорке. Полярное сияния вновь можно было увидеть в субтропиках	Глобальный
13-14 марта 1989 года	Квебекская буря	−589 (по другим оценкам -640)	На несколько часов несколько провинций в Канаде остались без электричества. Сбои отмечались и в работе космических аппаратов. В Советском Союзе пострадала радиосвязь.	Региональный (хотя влияние, пусть и не столь масштабное, ощущалось в ряде стран мира)
Октябрь - ноябрь 2003 года	Хэллоуинские бури	−383 (по другим оценкам превышала -400)	Отключение электричества в Швеции, пострадали спутники, сбои в телефонной связи, проблемы в работе авиакомпаний	Региональный
Май 2024 года	Майская буря	−412	Сбои в работе спутников, полярные сияния в Австралии, Мексике и других странах	Глобальный