Γεωμαγνητική καταιγίδα 5 πόντων που σημαίνει. Πρόβλεψη για μαγνητικές καταιγίδες στον ήλιο online. Αυξήσεις στις ροές των σχετικιστικών ηλεκτρονίων στην εξωτερική ζώνη ακτινοβολίας της Γης

• Ηλιακές κοσμικές ακτίνες (SCR) - πρωτόνια, ηλεκτρόνια, πυρήνες σχηματίστηκαν σε εκλάμψεις στον Ήλιο και έφτασαν στην τροχιά της Γης μετά από αλληλεπίδραση με το διαπλανητικό μέσο.
• Μαγνητοσφαιρικές καταιγίδες και υποκαταιγίδες που προκαλούνται από την άφιξη ενός διαπλανητικού ωστικού κύματος στη Γη που σχετίζεται τόσο με το CME όσο και με το CME, καθώς και με ροές ηλιακού ανέμου υψηλής ταχύτητας.
• Ιοντίζουσα ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (IEI) ηλιακών εκλάμψεων, η οποία προκαλεί θέρμανση και πρόσθετο ιονισμό της ανώτερης ατμόσφαιρας.
• Αυξήσεις στις ροές των σχετικιστικών ηλεκτρονίων στην εξωτερική ζώνη ακτινοβολίας της Γης, που σχετίζονται με την άφιξη ρευμάτων ηλιακού ανέμου υψηλής ταχύτητας στη Γη.

Ηλιακές κοσμικές ακτίνες (SCR)

Τα ενεργητικά σωματίδια που σχηματίζονται σε εκλάμψεις -πρωτόνια, ηλεκτρόνια, πυρήνες- μετά από αλληλεπίδραση με το διαπλανητικό μέσο μπορούν να φτάσουν στην τροχιά της Γης. Είναι γενικά αποδεκτό ότι τη μεγαλύτερη συνεισφορά στη συνολική δόση έχουν τα ηλιακά πρωτόνια με ενέργεια 20-500 MeV. Η μέγιστη ροή πρωτονίων με ενέργειες πάνω από 100 MeV από μια ισχυρή έκλαμψη στις 23 Φεβρουαρίου 1956 ανήλθε σε 5000 σωματίδια ανά cm -2 s -1.
(δείτε περισσότερες λεπτομέρειες για το θέμα "Ηλιακές κοσμικές ακτίνες").
Κύρια πηγή SKL- ηλιακές εκλάμψεις, σε σπάνιες περιπτώσεις - η αποσύνθεση μιας προεξοχής (νήματος).

Το SCR ως η κύρια πηγή κινδύνου ακτινοβολίας στο ΟΚΠ

Τα ρεύματα ηλιακών κοσμικών ακτίνων αυξάνουν σημαντικά το επίπεδο κινδύνου ακτινοβολίας για τους αστροναύτες, καθώς και για τα πληρώματα και τους επιβάτες αεροσκαφών μεγάλου υψόμετρου σε πολικές διαδρομές. οδηγούν σε απώλεια δορυφόρων και αστοχία του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται σε διαστημικά αντικείμενα. Η βλάβη που προκαλεί η ακτινοβολία στα ζωντανά όντα είναι αρκετά γνωστή (για περισσότερες λεπτομέρειες, δείτε τα υλικά του θέματος "Πώς επηρεάζει ο καιρός στο διάστημα τη ζωή μας;", αλλά επιπλέον, μια μεγάλη δόση ακτινοβολίας μπορεί επίσης να απενεργοποιήσει τον εγκατεστημένο ηλεκτρονικό εξοπλισμό για διαστημόπλοια (βλ. (περισσότερα για τη διάλεξη 4 και υλικά για θέματα σχετικά με τις επιπτώσεις του εξωτερικού περιβάλλοντος στα διαστημόπλοια, τα στοιχεία και τα υλικά τους).
Όσο πιο περίπλοκο και σύγχρονο είναι το μικροκύκλωμα, τόσο μικρότερο είναι το μέγεθος κάθε στοιχείου και τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα αστοχιών που μπορεί να οδηγήσουν σε λανθασμένη λειτουργία του ακόμα και σε διακοπή του επεξεργαστή.
Ας δώσουμε ένα σαφές παράδειγμα του πώς οι ροές υψηλής ενέργειας SCR επηρεάζουν την κατάσταση του επιστημονικού εξοπλισμού που είναι εγκατεστημένος στα διαστημόπλοια.

Για σύγκριση, το σχήμα δείχνει φωτογραφίες του Ήλιου που τραβήχτηκαν από το όργανο EIT (SOHO), που τραβήχτηκαν πριν (07:06 UT στις 28 Οκτωβρίου 2003) και μετά από μια ισχυρή ηλιακή έκλαμψη που σημειώθηκε περίπου στις 11:00 UT στις 28 Οκτωβρίου, 2003, μετά το οποίο οι ροές NES πρωτονίων με ενέργειες 40-80 MeV αυξήθηκαν κατά σχεδόν 4 τάξεις μεγέθους. Η ποσότητα "χιόνι" στο σωστό σχήμα δείχνει πόσο έχει καταστραφεί η μήτρα εγγραφής της συσκευής από τις ροές σωματιδίων εκλάμψεων.

Επιρροή των αυξήσεων στις ροές SCR στο στρώμα του όζοντος της Γης

Δεδομένου ότι τα σωματίδια SCR υψηλής ενέργειας (πρωτόνια και ηλεκτρόνια) μπορούν επίσης να είναι πηγές οξειδίων του αζώτου και του υδρογόνου, των οποίων η περιεκτικότητα στη μέση ατμόσφαιρα καθορίζει την ποσότητα του όζοντος, η επιρροή τους θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στη φωτοχημική μοντελοποίηση και ερμηνεία δεδομένων παρατήρησης στο στιγμές γεγονότων ηλιακών πρωτονίων ή ισχυρών γεωμαγνητικών διαταραχών.

Συμβάντα ηλιακών πρωτονίων

Ο ρόλος των 11ετών παραλλαγών του GCR στην αξιολόγηση της ακτινοασφάλειας των μακροπρόθεσμων διαστημικών πτήσεων

Κατά την αξιολόγηση της ασφάλειας ακτινοβολίας των μακροπρόθεσμων διαστημικών πτήσεων (όπως, για παράδειγμα, η προγραμματισμένη αποστολή στον Άρη), καθίσταται απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η συμβολή των γαλαξιακών κοσμικών ακτίνων (GCR) στη δόση ακτινοβολίας (για λεπτομέρειες, βλ. Διάλεξη 4). Επιπλέον, για πρωτόνια με ενέργειες πάνω από 1000 MeV, οι ροές GCR και SCR γίνονται συγκρίσιμες. Όταν εξετάζονται διάφορα φαινόμενα στον Ήλιο και στην ηλιόσφαιρα σε χρονικά διαστήματα αρκετών δεκαετιών ή περισσότερων, ο καθοριστικός παράγοντας είναι η 11ετής και η 22χρονη κυκλικότητα της ηλιακής διαδικασίας. Όπως φαίνεται από το σχήμα, η ένταση του GCR ποικίλλει σε αντιφάση με τον αριθμό Wolf. Αυτό είναι πολύ σημαντικό, καθώς το διαπλανητικό μέσο διαταράσσεται ασθενώς στο ελάχιστο SA και οι ροές GCR είναι μέγιστες. Έχοντας υψηλό βαθμό ιοντισμού και διαπεραστικό, σε περιόδους ελάχιστης SA GCR καθορίζουν τα δοσομετρικά φορτία στους ανθρώπους στο διάστημα και στις αεροπορικές πτήσεις. Ωστόσο, οι διαδικασίες της ηλιακής διαμόρφωσης αποδεικνύονται αρκετά περίπλοκες και δεν μπορούν να περιοριστούν μόνο σε αντισυσχέτιση με τον αριθμό του Λύκου. .

Το σχήμα δείχνει τη διαμόρφωση της έντασης CR στον 11ετή ηλιακό κύκλο.

ηλιακά ηλεκτρόνια

Τα ηλιακά ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας μπορούν να προκαλέσουν ογκομετρικό ιονισμό των διαστημικών σκαφών, καθώς και να λειτουργήσουν ως «ηλεκτρόνια δολοφόνοι» για μικροτσίπ που είναι εγκατεστημένα σε διαστημόπλοια. Λόγω των ροών SCR, οι επικοινωνίες βραχέων κυμάτων στις πολικές περιοχές διακόπτονται και συμβαίνουν βλάβες στα συστήματα πλοήγησης.

Μαγνητοσφαιρικές καταιγίδες και υποκαταιγίδες

Άλλες σημαντικές συνέπειες της εκδήλωσης της ηλιακής δραστηριότητας που επηρεάζουν την κατάσταση του διαστήματος κοντά στη Γη είναι μαγνητικές καταιγίδεςείναι έντονες (δεκάδες και εκατοντάδες nT) αλλαγές στην οριζόντια συνιστώσα του γεωμαγνητικού πεδίου που μετρώνται στην επιφάνεια της Γης σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη. μαγνητοσφαιρική καταιγίδα- αυτό είναι ένα σύνολο διεργασιών που συμβαίνουν στη μαγνητόσφαιρα της Γης κατά τη διάρκεια μιας μαγνητικής καταιγίδας, όταν υπάρχει ισχυρή συμπίεση του ορίου της μαγνητόσφαιρας από την πλευρά της ημέρας, άλλες σημαντικές παραμορφώσεις της δομής της μαγνητόσφαιρας και σχηματίζεται ένα ρεύμα δακτυλίου ενεργητικών σωματιδίων την εσωτερική μαγνητόσφαιρα.
Ο όρος «υποθύελλα» εισήχθη το 1961. ΣΙ. Akasof να ορίσει διαταραχές σέλας στη ζώνη σέλας με διάρκεια περίπου μία ώρα. Ακόμη και νωρίτερα, διαταραχές που μοιάζουν με κόλπο εντοπίστηκαν στα μαγνητικά δεδομένα, που συνέπεσαν χρονικά με μια υποθύελλα στο σέλας. μαγνητοσφαιρική υποθύελλαείναι ένα σύνολο διεργασιών στη μαγνητόσφαιρα και την ιονόσφαιρα, που στη γενικότερη περίπτωση μπορούν να χαρακτηριστούν ως μια ακολουθία διεργασιών συσσώρευσης ενέργειας στη μαγνητόσφαιρα και εκρηκτικής απελευθέρωσής της. Πηγή μαγνητικών καταιγίδων− την άφιξη ηλιακού πλάσματος υψηλής ταχύτητας (ηλιακός άνεμος) στη Γη, καθώς και το CW και το ωστικό κύμα που σχετίζεται με αυτά. Οι ροές ηλιακού πλάσματος υψηλής ταχύτητας, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε σποραδικές, που σχετίζονται με ηλιακές εκλάμψεις και CME, και σε οιονεί στάσιμες, που προκύπτουν πάνω από τις στεφανιαίες οπές. Σύμφωνα με την πηγή τους, οι μαγνητικές καταιγίδες χωρίζονται σε σποραδικές και επαναλαμβανόμενες. (Δείτε τη διάλεξη 2 για περισσότερες λεπτομέρειες).

Γεωμαγνητικοί δείκτες - Dst, AL, AU, AE

Τα αριθμητικά χαρακτηριστικά που αντανακλούν τις γεωμαγνητικές διαταραχές είναι διάφοροι γεωμαγνητικοί δείκτες - Dst, Kp, Ap, AA και άλλοι.
Το πλάτος των διακυμάνσεων στο μαγνητικό πεδίο της Γης χρησιμοποιείται συχνά ως το πιο γενικό χαρακτηριστικό της ισχύος των μαγνητικών καταιγίδων. Γεωμαγνητικός δείκτης Dstπεριέχει πληροφορίες για πλανητικές διαταραχές κατά τη διάρκεια γεωμαγνητικών καταιγίδων.
Ο δείκτης τριών ωρών δεν είναι κατάλληλος για τη μελέτη διεργασιών υποθύελλας· κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, μια υποθύελλα μπορεί να ξεκινήσει και να τελειώσει. Η λεπτομερής δομή των διακυμάνσεων του μαγνητικού πεδίου λόγω των ρευμάτων στη ζώνη του σέλας ( ηλεκτρικό πίδακα σέλας) χαρακτηρίζει Δείκτης Auroral electrojet AE. Για τον υπολογισμό του δείκτη AE, χρησιμοποιούμε μαγνητογράμματα H-συστατικώνπαρατηρητήρια που βρίσκονται σε γεωγραφικά πλάτη του σέλας ή του υποαυδροειδούς και είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα κατά μήκος του γεωγραφικού μήκους. Προς το παρόν, οι δείκτες ΑΕ υπολογίζονται από τα δεδομένα 12 παρατηρητηρίων που βρίσκονται στο βόρειο ημισφαίριο σε διαφορετικά γεωγραφικά μήκη μεταξύ 60° και 70° γεωμαγνητικού γεωγραφικού πλάτους. Οι γεωμαγνητικοί δείκτες AL (η μεγαλύτερη αρνητική διακύμανση του μαγνητικού πεδίου), AU (η μεγαλύτερη θετική μεταβολή του μαγνητικού πεδίου) και AE (η διαφορά μεταξύ AL και AU) χρησιμοποιούνται επίσης για να περιγράψουν αριθμητικά τη δραστηριότητα υποθύελλας.

Δείκτης Dst για τον Μάιο του 2005

Δείκτες Kr, Ar, AA

Ο δείκτης γεωμαγνητικής δραστηριότητας Kp υπολογίζεται κάθε τρεις ώρες μετρώντας το μαγνητικό πεδίο σε διάφορους σταθμούς που βρίσκονται σε διαφορετικά μέρη της Γης. Έχει επίπεδα από 0 έως 9, κάθε επόμενο επίπεδο της κλίμακας αντιστοιχεί σε παραλλαγές 1,6-2 φορές μεγαλύτερες από το προηγούμενο. Οι ισχυρές μαγνητικές καταιγίδες αντιστοιχούν σε επίπεδα Kp μεγαλύτερα από 4. Οι λεγόμενες υπερκαταιγίδες με Kp = 9 εμφανίζονται αρκετά σπάνια. Μαζί με το Kp, χρησιμοποιείται και ο δείκτης Ap, ο οποίος είναι ίσος με το μέσο εύρος των διακυμάνσεων του γεωμαγνητικού πεδίου ανά την υδρόγειο ανά ημέρα. Μετριέται σε nanoteslas (το πεδίο της γης είναι περίπου
50.000 nT). Το επίπεδο Kp = 4 αντιστοιχεί περίπου σε Ap ίσο με 30 και το επίπεδο Kp = 9 αντιστοιχεί σε Ap μεγαλύτερο από 400. Οι αναμενόμενες τιμές τέτοιων δεικτών αποτελούν το κύριο περιεχόμενο της γεωμαγνητικής πρόβλεψης. Ο δείκτης Ap υπολογίζεται από το 1932, επομένως, για προηγούμενες περιόδους, χρησιμοποιείται ο δείκτης ΑΑ - το μέσο ημερήσιο εύρος διακυμάνσεων που υπολογίζεται από δύο αντιποδικά παρατηρητήρια (Γκρίνουιτς και Μελβούρνη) από το 1867.

Πολύπλοκη επιρροή του SCR και των καταιγίδων στον διαστημικό καιρό λόγω της διείσδυσης του SCR στη μαγνητόσφαιρα της Γης κατά τη διάρκεια μαγνητικών καταιγίδων

Από την άποψη του κινδύνου ακτινοβολίας που δημιουργείται από τις ροές SCR για τμήματα μεγάλου γεωγραφικού πλάτους των τροχιών τύπου ISS, είναι απαραίτητο να λαμβάνεται υπόψη όχι μόνο η ένταση των γεγονότων SCR, αλλά και τα όρια της διείσδυσής τους στη μαγνητόσφαιρα της Γης(βλ. περισσότερη διάλεξη 4.). Επιπλέον, όπως φαίνεται από το σχήμα, το SCR διεισδύει αρκετά βαθιά ακόμη και για μικρού πλάτους (-100 nT και λιγότερο) μαγνητικές καταιγίδες.

Εκτίμηση του κινδύνου ακτινοβολίας σε περιοχές μεγάλου γεωγραφικού πλάτους της τροχιάς του ISS με βάση δεδομένα από πολικούς δορυφόρους χαμηλής τροχιάς

Εκτιμήσεις των δόσεων ακτινοβολίας σε περιοχές μεγάλου γεωγραφικού πλάτους της τροχιάς του ISS, που ελήφθησαν με βάση δεδομένα για τα φάσματα και τα όρια της διείσδυσης SCR στη μαγνητόσφαιρα της Γης σύμφωνα με τα δορυφορικά δεδομένα Universitetsky-Tatiana κατά τη διάρκεια ηλιακών εκλάμψεων και μαγνητικών καταιγίδων τον Σεπτέμβριο του 2005, συγκρίθηκαν με δόσεις που μετρήθηκαν πειραματικά στο ISS σε περιοχές μεγάλου γεωγραφικού πλάτους. Από τα σχήματα φαίνεται ξεκάθαρα ότι οι υπολογισμένες και οι πειραματικές τιμές συμφωνούν, γεγονός που υποδεικνύει τη δυνατότητα εκτίμησης των δόσεων ακτινοβολίας σε διαφορετικές τροχιές από τα δεδομένα πολικών δορυφόρων χαμηλού υψομέτρου.

Χάρτης δόσεων στο ISS (SRK) και σύγκριση υπολογισμένων και πειραματικών δόσεων.

Οι μαγνητικές καταιγίδες ως αιτία διακοπής της ραδιοεπικοινωνίας

Οι μαγνητικές καταιγίδες οδηγούν σε ισχυρές διαταραχές στην ιονόσφαιρα, οι οποίες, με τη σειρά τους, επηρεάζουν δυσμενώς τις καταστάσεις ραδιοφωνική μετάδοση. Στις υποπολικές περιοχές και ζώνες του ωοειδούς σέλας, η ιονόσφαιρα συνδέεται με τις πιο δυναμικές περιοχές της μαγνητόσφαιρας και, ως εκ τούτου, είναι πιο ευαίσθητη σε τέτοιες επιρροές. Οι μαγνητικές καταιγίδες σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη μπορούν να μπλοκάρουν σχεδόν εντελώς το ραδιόφωνο για αρκετές ημέρες. Ταυτόχρονα, άλλοι τομείς δραστηριότητας υποφέρουν επίσης, για παράδειγμα, η εναέρια κυκλοφορία. Μια άλλη αρνητική επίδραση που σχετίζεται με τις γεωμαγνητικές καταιγίδες είναι η απώλεια του προσανατολισμού των δορυφόρων, η πλοήγηση των οποίων πραγματοποιείται στο γεωμαγνητικό πεδίο, το οποίο αντιμετωπίζει έντονες διαταραχές κατά τη διάρκεια της καταιγίδας. Όπως είναι φυσικό, κατά τη διάρκεια γεωμαγνητικών διαταραχών, προκύπτουν προβλήματα και με τα ραντάρ.

Η επίδραση των μαγνητικών καταιγίδων στη λειτουργία τηλεγραφικών γραμμών και ηλεκτροφόρων γραμμών, αγωγών, σιδηροδρόμων

Παραλλαγές στο γεωμαγνητικό πεδίο που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια μαγνητικών καταιγίδων σε πολικά και σέλας (σύμφωνα με τον γνωστό νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής) δημιουργούν δευτερεύοντα ηλεκτρικά ρεύματα στα αγώγιμα στρώματα της λιθόσφαιρας της Γης, στο αλμυρό νερό και σε τεχνητούς αγωγούς. Η επαγόμενη διαφορά δυναμικού είναι μικρή και ανέρχεται σε περίπου λίγα βολτ ανά χιλιόμετρο, αλλά σε εκτεταμένους αγωγούς με χαμηλή αντίσταση − γραμμές επικοινωνίας και ηλεκτρικής ενέργειας (γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας), αγωγοί, σιδηροδρομικές σιδηροτροχιές- η συνολική ισχύς των επαγόμενων ρευμάτων μπορεί να φτάσει δεκάδες και εκατοντάδες αμπέρ.
Οι λιγότερο προστατευμένες από τέτοιες επιδράσεις είναι οι εναέριες γραμμές επικοινωνίας χαμηλής τάσης. Έτσι, σημαντικές παρεμβολές που σημειώθηκαν κατά τη διάρκεια μαγνητικών καταιγίδων είχαν ήδη σημειωθεί στις πρώτες γραμμές τηλεγράφου που κατασκευάστηκαν στην Ευρώπη το πρώτο μισό του 19ου αιώνα. Η γεωμαγνητική δραστηριότητα μπορεί επίσης να προκαλέσει σημαντικά προβλήματα στον αυτοματισμό των σιδηροδρόμων, ειδικά στις υποπολικές περιοχές. Και σε σωλήνες αγωγών πετρελαίου και φυσικού αερίου που εκτείνονται για πολλές χιλιάδες χιλιόμετρα, τα επαγόμενα ρεύματα μπορούν να επιταχύνουν σημαντικά τη διαδικασία διάβρωσης μετάλλων, η οποία πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό και τη λειτουργία αγωγών.

Παραδείγματα των επιπτώσεων των μαγνητικών καταιγίδων στη λειτουργία των ηλεκτρικών γραμμών

Ένα μεγάλο ατύχημα που συνέβη κατά τη διάρκεια της ισχυρότερης μαγνητικής καταιγίδας το 1989 στο καναδικό ηλεκτρικό δίκτυο έδειξε ξεκάθαρα τον κίνδυνο μαγνητικών καταιγίδων για τις γραμμές ηλεκτροδότησης. Οι έρευνες έδειξαν ότι η αιτία του ατυχήματος ήταν μετασχηματιστές. Το γεγονός είναι ότι το στοιχείο συνεχούς ρεύματος εισάγει τον μετασχηματιστή σε έναν μη βέλτιστο τρόπο λειτουργίας με υπερβολικό μαγνητικό κορεσμό του πυρήνα. Αυτό οδηγεί σε υπερβολική απορρόφηση ενέργειας, υπερθέρμανση των περιελίξεων και, στο τέλος, σε αστοχία ολόκληρου του συστήματος. Η επακόλουθη ανάλυση απόδοσης όλων των σταθμών παραγωγής ενέργειας στη Βόρεια Αμερική αποκάλυψε μια στατιστική σχέση μεταξύ του αριθμού των αστοχιών σε περιοχές υψηλού κινδύνου και του επιπέδου της γεωμαγνητικής δραστηριότητας.

Επιπτώσεις των μαγνητικών καταιγίδων στην ανθρώπινη υγεία

Επί του παρόντος, υπάρχουν αποτελέσματα ιατρικών μελετών που αποδεικνύουν την παρουσία ανθρώπινης αντίδρασης σε γεωμαγνητικές διαταραχές. Αυτές οι μελέτες δείχνουν ότι υπάρχει μια αρκετά μεγάλη κατηγορία ανθρώπων στους οποίους οι μαγνητικές καταιγίδες έχουν αρνητική επίδραση: η ανθρώπινη δραστηριότητα αναστέλλεται, η προσοχή μειώνεται και οι χρόνιες ασθένειες επιδεινώνονται. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι μελέτες για τον αντίκτυπο των γεωμαγνητικών διαταραχών στην ανθρώπινη υγεία μόλις ξεκινούν και τα αποτελέσματά τους είναι αρκετά αμφιλεγόμενα και αντιφατικά (για περισσότερες λεπτομέρειες, δείτε τα υλικά στο θέμα "Πώς επηρεάζει ο καιρός στο διάστημα τη ζωή μας;").
Ωστόσο, οι περισσότεροι ερευνητές συμφωνούν ότι σε αυτή την περίπτωση υπάρχουν τρεις κατηγορίες ανθρώπων: ορισμένες γεωμαγνητικές διαταραχές έχουν καταθλιπτικό αποτέλεσμα, άλλες, αντίθετα, είναι συναρπαστικές, ενώ άλλες δεν έχουν καμία αντίδραση.

Οι ιονόσφαιρες ως διαστημικός καιρικός παράγοντας

Οι υποκαταιγίδες είναι μια ισχυρή πηγή ηλεκτρόνια στην εξωτερική μαγνητόσφαιρα. Οι ροές των ηλεκτρονίων χαμηλής ενέργειας αυξάνονται έντονα, γεγονός που οδηγεί σε σημαντική αύξηση ηλεκτρισμός διαστημικών σκαφών(για λεπτομέρειες, βλέπε υλικά για το θέμα "Ηλεκτρισμός διαστημικών σκαφών"). Κατά τη διάρκεια ισχυρής δραστηριότητας υποθύελλας, οι ροές ηλεκτρονίων στην εξωτερική ζώνη ακτινοβολίας της Γης (ERB) αυξάνονται κατά αρκετές τάξεις μεγέθους, γεγονός που αποτελεί σοβαρό κίνδυνο για τους δορυφόρους των οποίων οι τροχιές διασχίζουν αυτήν την περιοχή, καθώς μια αρκετά μεγάλη ποσότητα διαστημική φόρτιση που οδηγεί σε αστοχία των ηλεκτρονικών του οχήματος. Ως παράδειγμα, μπορούμε να αναφέρουμε προβλήματα με τη λειτουργία ηλεκτρονικών οργάνων στους δορυφόρους Equator-S, Polag και Calaxy-4, τα οποία προέκυψαν στο πλαίσιο της παρατεταμένης δραστηριότητας υποθύελλας και, ως αποτέλεσμα, πολύ υψηλών ροών σχετικιστικών ηλεκτρονίων στο εξωτερικό μαγνητόσφαιρα τον Μάιο του 1998.
Οι υποκαταιγίδες αποτελούν αναπόσπαστο σύντροφο των γεωμαγνητικών καταιγίδων, ωστόσο, η ένταση και η διάρκεια της δραστηριότητας της υποθύελλας έχει μια διφορούμενη σχέση με τη δύναμη μιας μαγνητικής καταιγίδας. Μια σημαντική εκδήλωση της σχέσης «θύελλας-υποθύελλας» είναι η άμεση επίδραση της ισχύος μιας γεωμαγνητικής καταιγίδας στο ελάχιστο γεωμαγνητικό γεωγραφικό πλάτος στο οποίο αναπτύσσονται οι υποκαταιγίδες. Κατά τη διάρκεια ισχυρών γεωμαγνητικών καταιγίδων, η δραστηριότητα των υποκαταιγίδων μπορεί να κατέβει από υψηλά γεωμαγνητικά γεωγραφικά πλάτη, φτάνοντας στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. Σε αυτή την περίπτωση, στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, θα υπάρξει διακοπή της ραδιοεπικοινωνίας που προκαλείται από την ενοχλητική επίδραση στην ιονόσφαιρα των ενεργειακών φορτισμένων σωματιδίων που δημιουργούνται κατά τη δραστηριότητα της υποθύελλας.

Σχέση ηλιακής και γεωμαγνητικής δραστηριότητας - σύγχρονες τάσεις

Σε ορισμένα σύγχρονα έργα που είναι αφιερωμένα στο πρόβλημα του διαστημικού καιρού και του διαστημικού κλίματος, εκφράζεται η ιδέα της ανάγκης διαχωρισμού της ηλιακής και της γεωμαγνητικής δραστηριότητας. Το σχήμα δείχνει τη διαφορά μεταξύ των μέσων μηνιαίων τιμών των ηλιακών κηλίδων, που παραδοσιακά θεωρείται δείκτης SA (κόκκινο), και του δείκτη AA (μπλε), που δείχνει το επίπεδο της γεωμαγνητικής δραστηριότητας. Από το σχήμα φαίνεται ότι η σύμπτωση δεν παρατηρείται για όλους τους κύκλους SA.
Το θέμα είναι ότι οι σποραδικές καταιγίδες, οι οποίες ευθύνονται για εκλάμψεις και CME, δηλαδή φαινόμενα που συμβαίνουν σε περιοχές του Ήλιου με γραμμές κλειστού πεδίου, αντιπροσωπεύουν μεγάλο ποσοστό στα μέγιστα SA. Αλλά στα ελάχιστα SA, οι περισσότερες καταιγίδες είναι επαναλαμβανόμενες, που προκαλούνται από την άφιξη υψηλών ταχυτήτων ηλιακών ρευμάτων ανέμου στη Γη, που ρέουν από στεφανιαίες τρύπες - περιοχές με γραμμές ανοιχτού πεδίου. Έτσι, οι πηγές γεωμαγνητικής δραστηριότητας, τουλάχιστον για τα ελάχιστα SA, έχουν σημαντικά διαφορετική φύση.

Ιοντίζουσα ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από ηλιακές εκλάμψεις

Η ιονίζουσα ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (ERR) από ηλιακές εκλάμψεις θα πρέπει να σημειωθεί ξεχωριστά ως ένας άλλος σημαντικός παράγοντας στον καιρό του διαστήματος. Σε περιόδους ησυχίας, το IEI απορροφάται σχεδόν πλήρως σε μεγάλα υψόμετρα, προκαλώντας ιονισμό των ατόμων του αέρα. Κατά τη διάρκεια των ηλιακών εκλάμψεων, οι ροές EPI από τον Ήλιο αυξάνονται κατά αρκετές τάξεις μεγέθους, γεγονός που οδηγεί σε ζέσταμακαι πρόσθετος ιονισμός της ανώτερης ατμόσφαιρας.
Σαν άποτέλεσμα θέρμανση υπό την επίδραση IEI, η ατμόσφαιρα «φουσκώνει», δηλ. η πυκνότητά του σε σταθερό ύψος αυξάνεται πολύ. Αυτό αποτελεί σοβαρό κίνδυνο για τους δορυφόρους χαμηλού υψομέτρου και το επανδρωμένο λειτουργικό σύστημα, επειδή, μπαίνοντας στα πυκνά στρώματα της ατμόσφαιρας, το διαστημόπλοιο μπορεί να χάσει γρήγορα ύψος. Μια τέτοια μοίρα είχε ο αμερικανικός διαστημικός σταθμός Skylab το 1972 κατά τη διάρκεια μιας ισχυρής ηλιακής έκλαμψης - ο σταθμός δεν είχε αρκετά καύσιμα για να επιστρέψει στην προηγούμενη τροχιά του.

Απορρόφηση ραδιοεκπομπής βραχέων κυμάτων

Απορρόφηση ραδιοεκπομπής βραχέων κυμάτωνείναι το αποτέλεσμα του γεγονότος ότι η άφιξη της ιονίζουσας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας - Η υπεριώδης ακτινοβολία και η ακτινοβολία ακτίνων Χ ηλιακών εκλάμψεων προκαλεί πρόσθετο ιονισμό της ανώτερης ατμόσφαιρας (για περισσότερες λεπτομέρειες, βλ. τα υλικά σχετικά με το θέμα "Φαινόμενα παροδικού φωτός στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης "). Αυτό οδηγεί σε επιδείνωση ή ακόμα και πλήρη διακοπή των ραδιοεπικοινωνιών στη φωτισμένη πλευρά της Γης για αρκετές ώρες. }