美国计划应对可能破坏电网的太阳风暴 - 彭博社
Stephanie Stoughton
插图由731提供在达美航空位于亚特兰大的运营中心,气象学家不仅监测常见的风、雨和雪。他们还密切关注一种不太常见但潜在更危险的现象,称为太空天气。太阳的喷发可以将数十亿吨超热的带电气体冲向太阳系。当这些云层撞击地球的磁场时,可能会导致地磁风暴,干扰电力和通信系统。
太空天气可能会对空地通信造成严重干扰。达美航空和其他航空公司每年会重新安排数十个航班,以避开受影响区域。达美发言人摩根·杜兰特表示:“几乎总是轻微到不会显著影响飞行时间。”亚太地区与美国东海岸之间的跨太平洋航班最有可能受到影响。不要指望这样的航班上的飞行员会通过广播宣布飞机正在转向以避开来自外太空的爆炸。相反,他会说这是因为天气,杜兰特说,“这是一种准确的描述。”
大多数人不知道,抵御地磁风暴影响是全球各行业经营的一部分。在有足够的预警时间时,纽约电网的运营商可以调整电压并减少系统中的电力转移,以保护免受风暴产生的强地面电流的影响。依赖GPS服务的公司可能会在卫星通信因太空天气受到干扰时推迟钻探、采矿或土地勘测。但企业和联邦政府可能没有为严重的地磁风暴做好准备——类似于百年一遇的洪水——这可能会烧毁电气设备,并使主要城市的电力中断数周或更长时间。
在科罗拉多州博尔德的一间小办公室里,威廉·穆尔塔和国家海洋和大气管理局的空间天气预测中心的小团队全天候监测太阳,当太空风暴来临时向各行业和外国政府发送警报。穆尔塔是该中心的项目协调员,深知地磁风暴可能造成的损害。或许有记录以来最强大的超级风暴发生在1859年。被称为卡林顿事件,它照亮了从夏威夷到澳大利亚的夜空,并导致全球范围内的电报中断。当然,今天活着的人没有经历过这一切。“人性使然,”穆尔塔说,“人们往往根据自己的生命历程来评估威胁。”
电力公司和航空公司通常会补偿中等太阳风暴的影响。一些科学家警告说,美国对可能导致电力和一些关键服务中断数周的强烈太阳爆发准备不足。多萝西·甘布雷尔
彭博社商业周刊疾病控制与预防中心不会向公众提供生育治疗风险的全面信息绿色投资者在特朗普总统任期中发现了一线希望忘掉工厂吧,美国小镇想要巴克斯加油站埃隆·马斯克的首次高峰(和低谷)近年来较小的风暴提供了如果今天发生卡林顿规模事件可能会发生的线索。1989年3月,加拿大的水电公司Hydro-Québec在一次地磁干扰中崩溃,导致600万人停电超过九小时。该风暴可能接近于“使美国新英格兰和中大西洋地区到中西部的电力系统崩溃,”空间天气顾问约翰·卡彭曼在2010年为橡树岭国家实验室撰写的报告中写道。2003年10月的万圣节风暴使联邦航空管理局使用的基于GPS的系统停用30小时,并使瑞典部分地区停电。南非的12个变压器损坏严重,无法修复。美国地质调查局的地磁研究顾问杰弗里·洛夫表示,该事件的规模约为卡林顿风暴的四分之一。“不幸的是,由于过去对超级风暴发生的观察仅有寥寥无几,预测未来类似怪物的发生非常困难,”他说。
2008年国家科学院发布的一份报告引起了人们对风险的关注。它引用了Kappenman的早期研究,指出一场严重的风暴可能会使美国电网的数百个高压变压器失效,导致超过1.3亿人陷入黑暗数月。再保险行业最近开始对重大太阳风暴的后果表示担忧。2013年伦敦劳合社的一份报告警告称,这种事件可能会干扰金融市场、食品供应、交通系统和医院服务,经济损失高达2.6万亿美元。

PJM互联公司的基础设施规划执行董事Frank Koza表示,他并不相信变压器会大量失效并导致Kappenman所描述的长期停电。该公司在13个中西部和中大西洋州运营着美国电网的一部分,并在太阳风暴发生时进行调整以防止服务中断。尽管如此,他表示:“我对约翰提出的那种严重事件感到困惑。”
美国政府通常只能提前30分钟发出关于地磁干扰的警告。太空中心提供可能的太阳风暴的警报,提前一天或更久。为了做到这一点,它依赖于四颗老化卫星的太阳数据。其中一颗,NASA的先进成分探测器卫星(ACE),于1997年发射,远超其预期的使用寿命。美国和其他国家共享关于太阳风暴的信息。但世界上许多国家,包括英国、中国和日本,依赖于美国卫星的数据。
复杂化的问题是,负责空间天气卫星、预测和研究的责任分散在多个机构之间,包括国家海洋和大气管理局(NOAA)、国家航空航天局(NASA)和国防部。NOAA正在与NASA合作,恢复一颗闲置的NASA卫星——深空气候观测站,以替代ACE。五角大楼转向埃隆·马斯克的公司——太空探索技术公司,来将卫星送入轨道。发射初步计划在2014年11月,但由于NOAA预算的削减,已推迟到2015年1月。
NASA正在试验一种新航天器,以帮助科学家评估和预测空间天气:一种巨大的太阳帆,由阳光推动,携带先进的仪器,可以增加风暴预警时间。NASA和该航天器的制造商L.Garde(一家位于加利福尼亚州塔斯廷的航天技术公司)计划在2015年发射这帆。现在,NASA表示,根据发言人大卫·斯泰茨的说法,目前尚不清楚发射何时进行。
在等待新卫星和传感器的同时,穆尔塔和他在科罗拉多州的团队继续利用现有工具操作世界上最复杂的预警系统。按照政府标准,这是一项精简的操作,预算仅为960万美元。卡彭曼说:“他们在资源有限的情况下取得了很多成就。”