Насколько разрушительным на самом деле будет крупная солнечная вспышка, вызванная ЭМИ?

Особое внимание уделено национальным электрическим сетям .

Некоторые важные детали, необходимые для ответа на вопрос, могут быть.

  1. Какие участки электросети пострадают от такого события
  2. Как они повреждаются
  3. Насколько быстро и легко можно заменить поврежденные компоненты
  4. Каков ожидаемый эффект на атомных электростанциях.

Я сам подозреваю, что, если не считать возможного расплавления атомных электростанций, это, вероятно, все поправимо в достаточно короткие сроки?

Вот ответ Quora на некоторые из этих вопросов, один из моих первых запросов в Google, я не знаю, насколько он точен, но он связан с моим подозрением, что это не просто сценарий мирового апокалипсиса с падением правительства.

Я подозреваю, что все сгоревшие компоненты могут быть заменены в течение 12 месяцев, и, кроме любой потери мощности по производству электроэнергии, от потери атомных электростанций до расплавления, когда их системы мониторинга и управления сгорели, все будет более или менее вернуться к нормальной жизни к тому времени.

Естественно, я также ожидаю десятилетие или более частых отключений, вызванных потерей любых атомных электростанций, которые расплавились, пока строились новые.

Вам просто нужно взглянуть на Чернобыль , чтобы понять, что несколько аварий на атомных электростанциях также не вызовут апокалипсис , просто дайте нам несколько действительно хороших природных заповедников, в которые большинство браконьеров не будут в восторге.


Тем не менее, мои собственные знания соответствующей технической терминологии для создания подходящих результатов поиска в Google и в других местах для подтверждения или опровержения моей гипотезы к моему собственному удовлетворению, по-видимому, недостаточны, поэтому я пришел сюда за ответом.

у вас уже есть несколько отличных ответов, но я не уверен, что магнитная ориентация Земли была правильно решена. Выброс корональной массы (CME) — это явление с солнечными вспышками, которое состоит из заряженных частиц, когда CME попадает на Землю, это вызывает сильные возмущения в магнитном поле. Однако, если вам повезет, очень повезет, и магнитное поле Земли выровняется с КВМ, оно просто пройдет, вызывая яркое полярное сияние по всему миру, но причинив небольшой реальный ущерб. Посмотрите на солнечную бурю 1859 года ( en.wikipedia.org/wiki/Solar_storm_of_1859 )
@EliasRowanAlbatross: я просмотрел эту страницу в Википедии и не увидел на ней ничего, что указывало бы на серьезное нарушение работы, на самом деле тот факт, что телефонные линии не были повреждены, предполагает, что нынешние существующие системы стационарной связи будут нормально функционировать после того, как он пройдет, инфраструктура и провода будут в порядке, и вам просто нужно будет обеспечить питание, пока сеть все еще ремонтируется, просто подключение некоторых местных генераторов (бензиновых или дизельных) может быть даже все, что вам нужно для стационарных телефонов, так что это убеждает меня в национальных связях не проблема.

Ответы (1)

Особенность солнечных вспышек в том, что они не застают врасплох:

Обычно выбросы солнечной плазмы достигают Земли в течение нескольких дней. (Википедия, св Солнечная вспышка )

Хотя минимальное время между выбросом солнечной вспышки и ее приходом на Землю иногда может быть меньше суток, тем не менее, есть время на подготовку. И люди по всему миру активно их ищут, ведь вероятность поражения Земли разрушительной солнечной вспышкой оценивается в 12% за десятилетие .

Отметим, что, насколько нам известно, единственная солнечная вспышка размером с солнечную бурю 1859 года произошла в 2012 году ; он пропустил Землю на 9 дней.

Более того, массивному наплыву плазмы предшествует один-два удара рентгеновского излучения и быстрых заряженных частиц; даже если мы каким-то образом пропустим вспышку, все спутники связи, отключившиеся от сети, дадут сильный намек на то, что молот падает.

Экстремальные солнечные бури представляют угрозу для всех форм высоких технологий. Они начинаются со взрыва — «солнечной вспышки» — в магнитном пологе солнечного пятна. Рентгеновские лучи и экстремальное ультрафиолетовое излучение достигают Земли со скоростью света, ионизируя верхние слои нашей атмосферы; побочные эффекты этого «солнечного ЭМИ» включают отключение радио и ошибки GPS-навигации. Через несколько минут или часов прибывают энергичные частицы. Двигаясь лишь немного медленнее самого света, электроны и протоны, ускоренные взрывом, могут наэлектризовать спутники и повредить их электронику.

Затем идут КВМ, облака намагниченной плазмы весом в миллиарды тонн, которым требуется день или больше, чтобы пересечь границу между Солнцем и Землей. Аналитики считают, что прямое попадание экстремального КВМ, такого как тот, который пролетел мимо Земли в июле 2012 года, может вызвать массовые отключения электроэнергии, отключив все, что подключается к розетке. Большинство людей даже не смогут спустить воду в туалете, потому что городское водоснабжение в основном зависит от электрических насосов. (Наука НАСА, « Близкая промах: солнечная супербуря в июле 2012 г. »)

Итак, к вопросам.

  1. Какие части электросети пострадают в результате такого события?

    Это зависит. Если событие наступило без предупреждения, значит, дела плохи. Но это крайне маловероятно. При нормальных обстоятельствах можно предположить, что в тех частях мира, где ожидается пагубное воздействие массивной солнечной вспышки, электросеть будет отключена заранее.

    Таким образом, разумно ожидать, что энергосистема не будет повреждена. Хотя люди будут предупреждены о необходимости отключить свои приборы, некоторые этого не сделают. Ожидайте всплеск спроса на холодильники, кондиционеры, телевизоры и источники питания для ноутбуков; также, поскольку часть населения не отключит распределительную сеть своего дома от сети, можно ожидать всплеск спроса на услуги электриков.

    Но допустим, что из-за солнечной вспышки, совпавшей с необъяснимой внезапной эпидемией грубой беспечности, сеть не отключается заранее. В этом случае солнечная вспышка масштаба, сравнимого с той, что вызвала событие Кэррингтона в 1859 году, вызвала бы большие напряжения постоянного тока в любом длинном неэкранированном электрическом кабеле в пострадавшей части мира.

    • Массивный всплеск напряжения в сочетании с неожиданным наличием постоянного напряжения приведет к срабатыванию множества автоматических выключателей, разбивая сеть на маленькие островки. В ответ на это все электростанции перейдут в режим аварийного отключения. После аварийного отключения атомные электростанции не смогут перезапуститься в течение нескольких дней; Для перезапуска газовых и угольных электростанций может потребоваться несколько часов, в зависимости от того, как долго длится период отключения.

    • Что еще более опасно, многие трансформаторы могут быть повреждены, начиная от расплавленных катушек и заканчивая впечатляющими взрывами. Поскольку сеть не может быть восстановлена ​​до тех пор, пока не будут проверены все подстанции, это может увеличить продолжительность отключения электроэнергии до одного или двух дней.

    • Также возможно, что несколько генераторов будут повреждены. Их замена займет довольно много времени, так как генераторы на сотни мегаватт в наличии есть лишь в немногих магазинах.

    • Многие электроприборы будут повреждены. Ожидайте большой спрос на холодильники, кондиционеры, телевизоры и источники питания для ноутбуков.

  2. Как они повреждаются?

    Они выходят из строя при внезапном скачке напряжения (в сочетании с самым неожиданным наличием большого постоянного напряжения на линиях переменного тока ), что приводит к срабатыванию выключателей, перегоранию источников питания ноутбуков, выходу из строя небольших потребительских электродвигателей и т. д. Если произойдет событие и не будут приняты меры предосторожности, из-за внезапного скачка напряжения может выйти из строя довольно много объектов электроэнергетики.

  3. Насколько быстро и легко можно заменить поврежденные компоненты?

    Мелкую бытовую технику можно заменить быстро и легко. Жилые сети можно проверить и отремонтировать относительно быстро. Замена крупного инфраструктурного оборудования, такого как трансформаторы подстанций и генераторы, будет болезненной. Мы не держим их на складе, а производители не нацелены на то, чтобы сделать тысячи штук в короткие сроки.

  4. Каковы ожидаемые последствия для атомных электростанций?

    Это самое простое: ожидается, что солнечные вспышки не окажут никакого влияния на электростанции, кроме того, что их менеджеры отключат их. Но, если событие произойдет на неделе, когда все люди на Земле будут пьяны (глобальный Карнавал?), растения могут сильно повредить свои генераторы и их соединения с сетью.

    После того, как событие прошло и сеть восстановлена, гидроэлектростанции могут возобновить производство электроэнергии немедленно, газовые и угольные теплоэлектростанции могут возобновить производство электроэнергии через несколько часов, а атомные теплоэлектростанции могут возобновить производство электроэнергии через несколько дней. (Атомные теплоэлектростанции не любят, когда их останавливают, им нужно время, чтобы перезапуститься.)

    Это означает, что в странах, где атомные электростанции обеспечивают большую часть производства электроэнергии, сетевое обслуживание придется возобновлять постепенно. В других местах сетевое обслуживание может возобновиться через несколько часов после того, как событие прошло.

В вашем ответе, кажется, говорится, что электрические компоненты и приборы, которые в настоящее время не подключены к источнику питания (или просто выключены?), В значительной степени не затронуты ~ просто проверяю, правильно ли я понял?
Повреждение наносится напряжением, наведенным в длинных кабелях. Маленькие устройства малы, поэтому индуцированное напряжение также мало. Солнечная вспышка не повлияет на телефон в вашем кармане, но если зарядное устройство для телефона подключено к сети, напряжение, индуцируемое в кабелях электросети, может стать достаточно большим, чтобы поджечь зарядное устройство (если у вас нет хорошего предохранительного выключателя). Вот почему сообразительные люди покупают устройства защиты от перенапряжений , которые включают в себя очень быстродействующие выключатели — скачки напряжения могут быть вызваны гораздо более приземленными причинами.
^ Спасибо за разъяснение