Svetlá v Québec: Geomagnetická búrka v roku 1989

som sa pozeral na oblohu v noci 13. marca 1989, so svojou priateľkou a jej rodičmi na dvore svojho domu. Obloha bola v ohni, prakticky doslova. Červené a ružové listy plazmy streamované v kruhu z priamo nad hlavou, s modro-bielymi pruhmi, ako je Xenón blikať občas strobing cez oblohu. Mohli by sme v skutočnosti počuť prskanie, porasty okolo nás. Štyri z nás tam stáli, Abursestrou Aurora Borealis sme mali šťastie, aby sme svedkom.

V rovnakej dobe, svetlá sa blížili niekoľko sto míľ severne v provincii Québec. Rovnaká slnečná búrka, ktorá ma mala fascinovať, spôsobila záchvaty pre Hydro-Québec, provinčný výkon, vypínač ističe a spôsobujúci zmätok. To určite nebol prvýkrát, čo slnko hodil fit a zlomil systémy na Zemi, ale bolo to dosť dramatické, a tam sú niektoré lekcie, ktoré sa majú naučiť z neho a iné solárne výbuchy.

Tokové laná

Podujatie, ktoré som bol svedkom, skutočne začal tri dni skôr ako korunová hromadná ejekcia alebo CME. CME je prúd plazmy a zamotané čiary magnetického toku, ktorý sa spustil z koróny slnka. Nie je jasné, čo spôsobuje CMES, ale určite sa zdajú byť spojené s inými solárnymi javmi, ako sú solárne svetlá a slnečné škvrny, a typicky sa vyskytujú oveľa typickejšie v čase vysokej slnečnej aktivity. Súčasné myslenie je, že CME je magnetické tokové lano vyhodené slnkom, keď napínali magnetické polia vo vnútri slnka interagovať, uvoľní pozoruhodné množstvá uloženej magnetickej energie. Tieto laná sa rozširujú zo slnka ako rastúci šiška, vyzdvihnúť miliardy ton plazmy zo Slnka Corony a poháňať ho pred sebou na milión míľ za hodinu.

V niektorých prípadoch sú tieto rozširujúce sa mraky plazmy namierené, rovnako ako v marci 1989. Po niekoľkých dňoch cestovania sa rozširujúca šiška dosiahne magnetosféru Zeme, ktorá je limitom vplyvu magnetického poľa Zeme. Predná hrana CME tvorí šokovú vlnu, ktorá splošňuje magnetické pole na dennej strane zemegule. To umožňuje nabité častice skĺznuť do atmosféry Zeme, čo spôsobuje Auroru, ktorý som videl okolo 42 ° severnej zemepisnej šírky – trochu ďaleko na juh pre pravidelné zobrazenie severných svetiel, ale nie tak ďaleko, že by boli neslobodzujú. CME 1989 bola tak mocná, že to spôsobilo, že AuroORAE CLEAR na Floride, a dokonca aj Kuba svedkom na displeji.

Cesta najmenej odolnosti

Ako úžasné, ako AuroAe v roku 1989 CME boli, neboli to, čo spôsobilo tak početné bolesti hlavy pre Hydro-Quebec. Akcia tam bola spôsobená zadnou stranou Zeme, ďaleko od Slnka. Aj keď to bolo stlačenie jednodňovej magnetosféry, CME šoková vlna sa tiež roztiahla nočná magnafónnagosféra na dlhý chvost magnetického toku. Rovnako ako zrútené magnetické polia vnútri slnka, ktoré začali CME na prvom mieste, nakoniec magnetické čiary sily v chvostnom spojení, uvoľňovaní teratáts uloženej energie späť smerom k Zemi.

To je miesto, kde sa problémy začali pre Hydro-Quebec. Všetko, čo elektrická energia potrebovala ísť na sebe, a ako je to vždy, to trvalo cestu najmenej odolnosti. Mnohí z provincie Québec sedí na vrchole obrovského izolačného listu vyvláhajúcej skaly nazývanej kanadský štít a tenká vrstva pôdy natiahnutá nad ním čoskoro vedela obrovské množstvo prúdu. Zemné spojenie prenosovej sústavy Hydro-Québecovho systému vysoko napínacích línií a transformátorov nakoniec začali viesť niektoré z týchto zemínových prúdov, a o 2:43 hod To spôsobilo nerovnováhu na 750 kV prenosovej linke, ktorá zakopla ističe 150 km.

Poškodenie 10 miliónov dolárov transformátor v NJ v dôsledku búrky z roku 1989. Zdroj: J.G. Kappenamn
Do jednej minúty, kaskádové zlyhania zakopli automatické systémy po celom québec, vypnutie 21 gigawattov dodávok a ponoriť provinciu do tmy viac ako deväť hodín. The cascade of failures wasn’t limited to Canada; thanks to interconnects between the us and Canadian grids, over 200 grid faults occurred within the first few minutes in the US. operators were able to shunt around issues and avoid any major blackouts, though.

To their credit, Hydro-Québec didn’t just chalk this up to an act of God and continue with company as typical once the dust settled. They learned the lessons the sun had to instruct them that day, and put in systems to avoid a recurrence. The easy expedient of decreasing the sensitivity of the protective relays that first caused the problem has avoided a repeat in similar storms; there was another CME in August of 1989 that scrambled computers at the Toronto Bourse but failed to result in any major blackouts. Hydro-Québec also set up an early cautioning system to keep an eye on space weather, and changed policies with regard to switching operations and powerúrovní, keď sa predpovedajú búrky.

Ako sa pamäť, pretože podujatie bolo pre tých, ktorí nás to šťastie, že videli pyrotechniky, bolo to pravdepodobne oveľa oveľa viac nezabudnuteľné za šesť miliónov Kanaďanov, ktorí sa zobudili na chladné, tmavé domy, zmrzačené dopravné systémy a uzavreté letiská. Prezeranie, že zobrazenie tichej zúrivosti prírody a zistenie rozsahu škody na druhý deň, slúžil len podčiarknuť, ako sme puncy sme, a ako sa náchylné naše systémy bez ohľadu na to, ako ťažké sa snažíme predstierať inak.