行星際激波被認(rèn)為是除了地磁暴環(huán)電流之外,引起中低緯度地區(qū)電網(wǎng)中度和較強(qiáng)GIC的主要因素,但極端的行星際激波究竟會(huì)導(dǎo)致中低緯度地區(qū)電網(wǎng)的GIC風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到何等水平,迄今為止尚未見研究。
空間天氣學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研人員張佼佼等人基于自主研發(fā)的PPMLR-MHD三維磁層模型,開發(fā)建立了GIC預(yù)測模式。利用該模式,得出了2012年7月23日超強(qiáng)行星際激波一旦攻擊地球,可能引發(fā)的低緯度地區(qū)電網(wǎng)中的GIC,并對(duì)GIC風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行了綜合評(píng)估。
計(jì)算結(jié)果表明,該行星際激波引起的地磁突然增強(qiáng)(sudden commencement,SC)幅度將達(dá)到123 nT。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,如此強(qiáng)大的SC,在過去147年有數(shù)據(jù)記載的SC事件中發(fā)生概率為僅0.2%。根據(jù)Marshall et al 提出的GIC風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分,研究組預(yù)測在此次激波作用下,低緯度地區(qū)電網(wǎng)仍處于“低”風(fēng)險(xiǎn)水平,但是,某些赤道地區(qū)電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別將會(huì)達(dá)到“高”級(jí)水平。該項(xiàng)研究結(jié)果對(duì)于低緯度地區(qū)電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)管理、規(guī)劃和設(shè)計(jì)具有重要的參考意義。
該研究工作發(fā)表在美國地球物理學(xué)會(huì)(American Geophysical Union, AGU)的學(xué)術(shù)期刊《Space Weather》上,并被選為特色文章(Featured in Space Weather)。這是該課題組主要研究方向——“GIC建模與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系列工作”第二次被該期刊選為特色文章。此前,他們對(duì)低緯度地區(qū)電網(wǎng)GIC進(jìn)行數(shù)值建模的論文也被該期刊選為的Featured Article。
引用:
Zhang, J. J., C. Wang, T. R. Sun, and Y. D. Liu (2016), Risk assessment of the extreme interplanetary shock of 23 July 2012 on low-latitude power networks, Space Weather, 14(3), 259-270, doi:10.1002/2015SW001347.
Zhang, J. J., C. Wang, T. R. Sun, C. M. Liu, and K. R. Wang (2015), GIC due to storm sudden commencement in low-latitude high-voltage power network in China: Observation and simulation, Space Weather, 13, 643-655, doi:10.1002/2015SW001263.
鏈接如下:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2015SW001263/full