太阳磁暴对地球的影响

太阳磁暴会影响地球气象、磁场和电磁干扰。如果磁暴强度足够强，可能会对地球的电力和通讯系统造成严重破坏。会引起高层大气密度增加，引起全球范围的高能电子增强现象。剧烈的磁暴可能会危害全球的电力系统。强度最高的G5磁暴能够大面积地影响电压控制和电力保护设备，甚至造成电力系统的彻底崩溃以及电力变压器损坏。。一场G5磁暴还可能损害无线电波，破坏电话通讯、互联网和全球导航卫星系统，让人类生活陷入混乱。

气象：

太阳磁暴会激发太阳的高能带电粒子流（也称为太阳风），这些高能粒子流会以极高的速度向地球方向冲击，可能会对地球的大气环境和气象带来影响，如极光等现象可能会增强或减弱，甚至消失。

磁场：

太阳磁暴会影响太阳的磁场，从而影响地球的磁场。地球磁场是地球的保护力量，可以减少太阳风对地球的侵扰，但太阳磁暴会使磁场发生扰动，可能会对地球的空间环境和电磁环境产生影响。

电磁场：

太阳磁暴会激发太阳的高能带电粒子流，这些高能粒子流会以极高的速度向地球方向冲击，可能会对地球的电磁场产生影响。例如，太阳风中的高能粒子流可能会干扰地球上的通信系统和电子设备的正常运行。

地磁暴期间，高能粒子沉降和焦耳加热等过程使低层大气受热膨胀，引起高层大气密度增加。高层大气密度、成分和风场的变化，会引起电离层暴。磁层剧烈扰动时，磁尾中的热等离子体被加速向地球方向运动，形成热等离子体注入。带电粒子沿磁力线沉降，轰击高层大气，形成绚烂多彩的极光。

拓展介绍：

太阳磁暴是指当太阳表面活动旺盛，特别是在太阳黑子极大期时，太阳表面的闪焰爆发次数也会增加，闪焰爆发时会辐射出X射线、紫外线、可见光及高能量的质子和电子束。

成因：

太阳耀斑的喷出物常在其前缘形成激波，以1000公里/秒的速度，约经一天，传到地球。太阳风高速流也在其前缘形成激波，激波中太阳风压力骤增。当激波扫过地球时，磁层就被突然压缩，造成磁层顶地球一侧的磁场增强。这种变化通过磁流体波传到地面，表现为地面磁场增强，就是磁暴急始。急始之后，磁层被压缩，压缩剧烈时，磁层顶可以进入同步轨道之内。与此同时磁层内的对流电场增强，使等离子体层收缩，收缩剧烈时，等离子体层顶可以近至距地面2～3个地球半径。如果激波之后的太阳风参数比较均匀，则急始之后的磁层保持一段相对稳定的被压缩状态，这对应磁暴初相。

磁暴期间，磁层中最具特征的现象是磁层环电流粒子增多。磁层内,磁赤道面上下4个地球半径之内，距离地心2～10个地球半径的区域内,分布有能量为几十至几十万电子伏的质子。这些质子称为环电流粒子，在地磁场中西向漂移运动形成西向环电流,或称磁层环电流,强度约106安。磁层环电流在磁层平静时也是存在的。而磁暴主相时，从磁尾等离子体片有大量低能质子注入环电流区，使环电流幅度大增。增强了的环电流在地面的磁效应就是H分量的下降。每注入一次质子，就造成H下降一次，称为一次亚暴，磁暴主相是一连串亚暴连续发生的结果。磁暴主相的幅度与环电流粒子的总能量成正比。磁暴幅度为100纳特时,环电流粒子能量可达4×1015焦耳。这大约就是一次典型的磁暴中，磁层从太阳风所获得并耗散的总能量。而半径为 3个地球半径的球面之外的地球基本磁场的总能量也只有3×1016焦耳。可见，磁暴期间磁层扰动之剧烈。

磁层亚暴时注入的粒子向西漂移,并绕地球运动,在主相期间来不及漂移成闭合的电流环，因此这时的环电流总是非轴对称的，在黄昏一侧强些。

除主相环电流外，在主相期间发生的亚暴还对应有伯克兰电流体系。伯克兰电流体系显然是非轴对称的。它在中低纬度也会产生磁效应,只不过由于距离较远,效应较之极光带弱得多。它和主相环电流的非轴对称部分的地磁效应合在一起就是DS场。

由于磁层波对粒子的散射作用，以及粒子的电荷交换反应,环电流粒子会不断消失。当亚暴活动停息后,不再有粒子供给环电流，环电流强度开始减弱，进入磁暴恢复相。

所有这些空间电流，在地面产生磁场的同时，还会在导电的地壳和地幔中产生感应电流，但是感应电流引起的地磁场变化，其大小只有空间电流引起的地磁场变化的一半。