ম্যাগনেটোস্ফিয়ার কী এবং কীভাবে শক্তিশালী চৌম্বকীয় ঝড় প্রযুক্তিকে প্রভাবিত করে

আমাদের পৃথিবী হল চুম্বক - এটা সবার জানা। চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখাগুলি দক্ষিণ চৌম্বক মেরুর এলাকা ছেড়ে উত্তর চৌম্বক মেরুর এলাকায় প্রবেশ করে। মনে রাখবেন যে পৃথিবীর চৌম্বকীয় এবং ভৌগলিক মেরুগুলি কিছুটা আলাদা - উত্তর গোলার্ধে, চৌম্বক মেরুটি কানাডার দিকে প্রায় 13° স্থানান্তরিত হয়।

পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের বল রেখার সেটকে বলা হয় চুম্বকমণ্ডল… পৃথিবীর চুম্বকমণ্ডল গ্রহের চৌম্বক অক্ষ সম্পর্কে প্রতিসম নয়।

সূর্যের দিকে এটি আকৃষ্ট হয়, বিপরীত দিকে এটি দীর্ঘায়িত হয়। ম্যাগনেটোস্ফিয়ারের এই আকৃতিটি এটিতে সৌর বায়ুর ধ্রুবক প্রভাব প্রতিফলিত করে। সূর্য থেকে উড়ে আসা চার্জযুক্ত কণাগুলি বল লাইনগুলিকে "নিচু করে" বলে মনে হয় চৌম্বক ক্ষেত্র, দিনের দিকে তাদের টিপে এবং রাতের দিকে তাদের টানুন।

যতক্ষণ সূর্যের পরিস্থিতি শান্ত থাকে, ততক্ষণ এই পুরো চিত্রটি বেশ স্থিতিশীল থাকে। কিন্তু তারপর সূর্যালোক ছিল।সৌর বায়ু পরিবর্তিত হয়েছে-এর উপাদান কণার প্রবাহ বেড়েছে, এবং তাদের শক্তি বেশি হয়েছে।ম্যাগনেটোস্ফিয়ারে চাপ দ্রুত বাড়তে শুরু করে, দিনের দিকের শক্তির রেখাগুলি পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছাকাছি যেতে শুরু করে এবং রাতের দিকে তারা চুম্বকমণ্ডলের "লেজ" এর মধ্যে আরও জোরালোভাবে টানা হয়। এইটা চৌম্বকীয় ঝড় (ভূচৌম্বকীয় ঝড়).

সৌর অগ্নিশিখার সময়, সূর্যের পৃষ্ঠে গরম প্লাজমার ব্যাপক বিস্ফোরণ ঘটে। অগ্নুৎপাতের সময়, কণার একটি শক্তিশালী প্রবাহ নির্গত হয়, যা সূর্য থেকে পৃথিবীতে উচ্চ গতিতে চলে এবং গ্রহের চৌম্বক ক্ষেত্রকে ব্যাহত করে।

সৌর বায়ু

শক্তির রেখাগুলির "সংকোচন" মানে পৃথিবীর পৃষ্ঠে তাদের মেরুগুলির নড়াচড়া, যার অর্থ - পৃথিবীর যেকোনো স্থানে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির পরিবর্তন... এবং সৌর বায়ুর চাপ যত বেশি হবে, ফিল্ড লাইনের সংকোচন তত বেশি তাৎপর্যপূর্ণ, তদনুসারে, ক্ষেত্রের শক্তির পরিবর্তন তত বেশি শক্তিশালী। চৌম্বকীয় ঝড় শক্তিশালী।

একই সময়ে, চৌম্বক মেরু অঞ্চলের কাছাকাছি, আরও বাহ্যিক ক্ষেত্র লাইনগুলি পৃষ্ঠের সাথে মিলিত হয়। এবং তারা কেবল বিরক্তিকর সৌর বায়ুর সর্বাধিক প্রভাব অনুভব করে এবং সবচেয়ে বেশি প্রতিক্রিয়া (বাস্তুচ্যুত) করে। এর মানে হল যে চৌম্বকীয় ব্যাঘাতের প্রকাশ ভূ-চৌম্বকীয় মেরুতে (অর্থাৎ উচ্চ অক্ষাংশে) এবং ভূ-চৌম্বকীয় বিষুবরে সবচেয়ে ছোট হওয়া উচিত।

1831 থেকে 2007 পর্যন্ত চৌম্বকীয় উত্তর মেরুর স্থানান্তর।

পৃথিবীর পৃষ্ঠে বসবাসকারী আমাদের জন্য উচ্চ অক্ষাংশে চৌম্বক ক্ষেত্রের বর্ণিত পরিবর্তন আর কী?

একটি চৌম্বকীয় ঝড়ের সময়, বিদ্যুৎ বিভ্রাট, রেডিও যোগাযোগ, মোবাইল অপারেটর নেটওয়ার্ক এবং মহাকাশযান নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার ব্যাঘাত বা স্যাটেলাইটের ক্ষতি হতে পারে।

কানাডার কুইবেকে 1989 সালের একটি চৌম্বকীয় ঝড় ট্রান্সফরমারে আগুন সহ মারাত্মক বিদ্যুৎ বিভ্রাটের কারণ হয়েছিল (এই ঘটনার বিস্তারিত জানার জন্য নীচে দেখুন)। 2012 সালে, একটি তীব্র চৌম্বকীয় ঝড় শুক্রকে প্রদক্ষিণকারী ইউরোপীয় ভেনাস এক্সপ্রেস মহাকাশযানের সাথে যোগাযোগ ব্যাহত করেছিল।

এর প্রত্যাহার করা যাক বৈদ্যুতিক কারেন্ট জেনারেটর কিভাবে কাজ করে… একটি স্থির চৌম্বক ক্ষেত্রে, একটি কন্ডাকটর (রটার) চলে (ঘোরে)। ফলে গবেষক ড একটি EMF প্রদর্শিত হয় এবং এটি প্রবাহিত হয় বিদ্যুৎ… একই ঘটবে যদি তারটি স্থির থাকে এবং চৌম্বক ক্ষেত্র সরে যায় (সময়ে পরিবর্তন)।

একটি চৌম্বকীয় ঝড়ের সময় চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তন হয় এবং চৌম্বক মেরুর কাছাকাছি (ভূ-চৌম্বকীয় অক্ষাংশ যত বেশি), এই পরিবর্তন তত শক্তিশালী হয়।

এর মানে আমাদের একটি পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্র আছে। ভাল, এবং পৃথিবীর পৃষ্ঠের উপর কোন দৈর্ঘ্যের স্থির তারগুলি দখল করে না। সেখানে পাওয়ার লাইন, রেলওয়ে ট্র্যাক, পাইপলাইন আছে...এক কথায়, পছন্দটি দুর্দান্ত। এবং প্রতিটি কন্ডাক্টরে, উপরে উল্লিখিত ভৌত আইনের ভিত্তিতে, একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ উৎপন্ন হয়, যা ভূ-চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের তারতম্যের কারণে ঘটে। আমরা তাকে কল করব প্ররোচিত জিওম্যাগনেটিক কারেন্ট (আইজিটি).

প্ররোচিত স্রোতের মাত্রা অনেক অবস্থার উপর নির্ভর করে। প্রথমত, অবশ্যই, ভূ-চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের পরিবর্তনের গতি এবং শক্তি থেকে, অর্থাৎ চৌম্বকীয় ঝড়ের শক্তি থেকে।

কিন্তু একই ঝড়ের সময়ও বিভিন্ন তারে ভিন্ন ভিন্ন প্রভাব দেখা দেয়।তারা তারের দৈর্ঘ্য এবং পৃথিবীর পৃষ্ঠে তার অভিযোজনের উপর নির্ভর করে।

তার যত লম্বা হবে, তত শক্তিশালী হবে প্ররোচিত বর্তমান… এছাড়াও, তারের অভিযোজন উত্তর-দক্ষিণ দিকে যত কাছাকাছি হবে ততই শক্তিশালী হবে। প্রকৃতপক্ষে, এই ক্ষেত্রে, এর প্রান্তে চৌম্বক ক্ষেত্রের তারতম্য হবে সর্বশ্রেষ্ঠ এবং সেইজন্য EMF হবে সর্বশ্রেষ্ঠ।

অবশ্যই, এই স্রোতের মাত্রা তারের নীচের মাটির পরিবাহিতা সহ আরও কয়েকটি কারণের উপর নির্ভর করে। এই পরিবাহিতা বেশি হলে, IHT দুর্বল হবে কারণ বেশিরভাগ কারেন্ট মাটির মধ্য দিয়ে যাবে। এটি ছোট হলে, গুরুতর IHT হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।

ঘটনাটির পদার্থবিদ্যায় আরও না গিয়ে, আমরা কেবল লক্ষ্য করি যে চৌম্বকীয় ঝড় দৈনন্দিন জীবনে যে সমস্যাগুলি সৃষ্টি করে তার প্রধান কারণ হল আইএইচটি।

সাহিত্যে বর্ণিত একটি শক্তিশালী চৌম্বকীয় ঝড় এবং প্ররোচিত স্রোত দ্বারা সৃষ্ট জরুরী পরিস্থিতির একটি উদাহরণ

13-14 মার্চ, 1989 এর চৌম্বকীয় ঝড় এবং কানাডায় জরুরি অবস্থা

চৌম্বকবিদরা পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের অবস্থা বর্ণনা করার জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি (যাকে চৌম্বক সূচক বলা হয়) ব্যবহার করেন। বিশদে না গিয়ে, আমরা কেবল লক্ষ করি যে এই জাতীয় পাঁচটি সূচক রয়েছে (সবচেয়ে সাধারণ)।

তাদের প্রত্যেকের, অবশ্যই, এর সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে এবং নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে বর্ণনা করার ক্ষেত্রে এটি সবচেয়ে সুবিধাজনক এবং সঠিক - উদাহরণস্বরূপ, অরোরা অঞ্চলে উত্তেজিত পরিস্থিতি বা বিপরীতভাবে, তুলনামূলকভাবে শান্ত পরিস্থিতিতে বৈশ্বিক চিত্র।

স্বাভাবিকভাবেই, এই প্রতিটি সূচকের সিস্টেমে, প্রতিটি ভূ-চৌম্বকীয় ঘটনাকে নির্দিষ্ট সংখ্যা দ্বারা চিহ্নিত করা হয় - ঘটনার সময়কালের জন্য সূচকের মানগুলি, এই কারণেই ঘটে যাওয়া ভূ-চৌম্বকীয় ব্যাঘাতের তীব্রতার তুলনা করা সম্ভব। বিভিন্ন বছরে।

13-14 মার্চ, 1989 এর চৌম্বকীয় ঝড়টি সমস্ত চৌম্বকীয় সূচক সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে গণনা অনুসারে একটি ব্যতিক্রমী ভূ-চৌম্বকীয় ঘটনা ছিল।

অনেক স্টেশনের পর্যবেক্ষণ অনুসারে, একটি ঝড়ের সময়, 6 দিনের মধ্যে চৌম্বকীয় পতনের মাত্রা (কম্পাসের সূঁচের দিক থেকে চৌম্বক মেরুতে বিচ্যুতি) 10 ডিগ্রি বা তার বেশি পৌঁছে যায়। এটি অনেক কিছু, বিবেচনা করে যে এমনকি অর্ধেক ডিগ্রী বিচ্যুতি অনেক ভূ-ভৌতিক যন্ত্রের অপারেশনের জন্য অগ্রহণযোগ্য।

এই চৌম্বকীয় ঝড় ছিল একটি অসাধারণ ভূ-চৌম্বকীয় ঘটনা। যাইহোক, এটির প্রতি আগ্রহ খুব কমই বিশেষজ্ঞদের একটি সংকীর্ণ বৃত্তকে ছাড়িয়ে যেত, যদি এটির সাথে জড়িত বেশ কয়েকটি অঞ্চলের জীবনে নাটকীয় ঘটনা না ঘটে।

13 মার্চ 1989-এ 07:45 ইউটিসি-তে, জেমস বে (উত্তর কুইবেক, কানাডা) থেকে দক্ষিণ কুইবেক এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের উত্তর রাজ্যগুলিতে উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশন লাইন, সেইসাথে হাইড্রো-ক্যুবেক নেটওয়ার্ক শক্তিশালী প্ররোচিত স্রোতের সম্মুখীন হয়েছিল।

এই স্রোতগুলি সিস্টেমে 9,450 মেগাওয়াটের অতিরিক্ত লোড তৈরি করেছিল, যা সেই সময়ে 21,350 মেগাওয়াটের দরকারী লোডের সাথে যোগ করার জন্য খুব বেশি ছিল। সিস্টেমটি বিপর্যস্ত হয়ে পড়ে, 6 মিলিয়ন বাসিন্দাকে বিদ্যুৎ ছাড়াই রেখেছিল। সিস্টেমটি স্বাভাবিক অপারেশনে পুনরুদ্ধার করতে 9 ঘন্টা সময় লেগেছে। সেই সময়ে উত্তর মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের গ্রাহকরা 1,325 মেগাওয়াট ঘন্টারও কম বিদ্যুৎ পেয়েছিলেন।

13-14 মার্চ, অন্যান্য পাওয়ার সিস্টেমের উচ্চ-ভোল্টেজ লাইনগুলিতে প্ররোচিত ভূ-চৌম্বকীয় স্রোতের সাথে সম্পর্কিত অপ্রীতিকর প্রভাবগুলিও পরিলক্ষিত হয়েছিল: প্রতিরক্ষামূলক রিলেগুলি কাজ করেছে, পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলি ব্যর্থ হয়েছে, ভোল্টেজ কমে গেছে, পরজীবী স্রোত রেকর্ড করা হয়েছে।

13 মার্চ সবচেয়ে বড় প্ররোচিত বর্তমান মানগুলি হাইড্রো-অন্টারিও (80 এ) এবং ল্যাব্রাডর-হাইড্রো (150 এ) সিস্টেমে রেকর্ড করা হয়েছিল। এই মাত্রার বিপথগামী স্রোতগুলির উপস্থিতি দ্বারা যে কোনও পাওয়ার সিস্টেমের ক্ষতি হতে পারে তা কল্পনা করার জন্য আপনার শক্তি বিশেষজ্ঞ হওয়ার দরকার নেই।

এই সব শুধুমাত্র উত্তর আমেরিকা প্রভাবিত. বেশ কয়েকটি স্ক্যান্ডিনেভিয়ান দেশে অনুরূপ ঘটনা পরিলক্ষিত হয়েছে। এটা সত্য যে ইউরোপের উত্তর অংশ আমেরিকার উত্তর অংশের তুলনায় ভূ-চৌম্বকীয় মেরু থেকে আরও দূরে থাকার কারণে তাদের প্রভাব অনেক দুর্বল ছিল।

যাইহোক, 08:24 CET-এ, মধ্য ও দক্ষিণ সুইডেনের ছয়টি 130-kV লাইনে একযোগে বর্তমান-প্ররোচিত ভোল্টেজের বৃদ্ধি রেকর্ড করা হয়েছে কিন্তু দুর্ঘটনা ঘটেনি।

6 মিলিয়ন বাসিন্দাকে 9 ঘন্টা বিদ্যুৎ ছাড়া রাখার অর্থ কী তা সবাই জানে। এটি একাই 13-14 মার্চের চৌম্বকীয় ঝড়ের প্রতি বিশেষজ্ঞ এবং জনসাধারণের দৃষ্টি আকর্ষণ করার জন্য যথেষ্ট হবে। তবে এর প্রভাব কেবল শক্তি ব্যবস্থার মধ্যে সীমাবদ্ধ ছিল না।

এছাড়াও, ইউএস সয়েল কনজারভেশন সার্ভিস পাহাড়ে অবস্থিত অসংখ্য স্বয়ংক্রিয় সেন্সর থেকে সংকেত পায় এবং মাটির অবস্থা, তুষার আবরণ ইত্যাদি পর্যবেক্ষণ করে। রেডিওতে প্রতিদিন 41.5 MHz ফ্রিকোয়েন্সি।

13 এবং 14 মার্চ (যেমন এটি পরে দেখা গেছে, অন্যান্য উত্স থেকে বিকিরণের সুপারপজিশনের কারণে), এই সংকেতগুলি একটি অদ্ভুত প্রকৃতির ছিল এবং হয় একেবারেই পাঠোদ্ধার করা যায়নি, বা তুষারপাত, বন্যা, কাদা প্রবাহ এবং এর উপস্থিতি নির্দেশ করে। একই সময়ে মাটিতে হিম...

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং কানাডায়, ব্যক্তিগত গ্যারেজের দরজাগুলি স্বতঃস্ফূর্তভাবে খোলা এবং বন্ধ করার ঘটনা ঘটেছে যার তালাগুলি একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে ("কী") সুরক্ষিত ছিল কিন্তু দূর থেকে আসা সংকেতগুলির বিশৃঙ্খল ওভারল্যাপ দ্বারা ট্রিগার হয়েছিল।

পাইপলাইনে প্ররোচিত স্রোত তৈরি করা

আধুনিক শিল্প অর্থনীতিতে পাইপলাইনগুলি কী বড় ভূমিকা পালন করে তা সুপরিচিত। শত শত এবং হাজার হাজার কিলোমিটার ধাতব পাইপ বিভিন্ন দেশের মধ্য দিয়ে যায়। কিন্তু এগুলিও পরিবাহী এবং তাদের মধ্যেও প্ররোচিত স্রোত ঘটতে পারে। অবশ্যই, এই ক্ষেত্রে, তারা একটি ট্রান্সফরমার বা রিলে বার্ন করতে পারে না, তবে তারা নিঃসন্দেহে ক্ষতির কারণ হয়।

আসল বিষয়টি হল যে ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্ষয় থেকে রক্ষা করার জন্য, সমস্ত পাইপলাইনের প্রায় 850 এমভি গ্রাউন্ডে নেতিবাচক সম্ভাবনা রয়েছে। প্রতিটি সিস্টেমে এই সম্ভাব্যতার মান স্থির এবং নিয়ন্ত্রিত রাখা হয়। যখন এই মানটি 650 mV-তে নেমে যায় তখন উল্লেখযোগ্য ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্ষয় শুরু হয় বলে মনে করা হয়।

কানাডিয়ান তেল কোম্পানিগুলির মতে, 13 মার্চ, 1989-এ, চৌম্বকীয় ঝড়ের সূত্রপাতের সাথে সাথে, সম্ভাব্য তীক্ষ্ণ স্পাইক শুরু হয়েছিল এবং 14 মার্চ অব্যাহত ছিল। এই ক্ষেত্রে, অনেক ঘন্টার জন্য নেতিবাচক সম্ভাবনার মাত্রা সমালোচনামূলক মানের থেকে কম, এবং কখনও কখনও এমনকি 100-200 mV পর্যন্ত নেমে যায়।

ইতিমধ্যে 1958 এবং 1972 সালে, শক্তিশালী চৌম্বকীয় ঝড়ের সময়, প্ররোচিত স্রোতের কারণে, ট্রান্সআটলান্টিক টেলিকমিউনিকেশন কেবলের অপারেশনে গুরুতর ব্যাঘাত ঘটেছিল। 1989 সালের ঝড়ের সময়একটি নতুন কেবল ইতিমধ্যেই চালু ছিল, যেখানে তথ্য একটি অপটিক্যাল চ্যানেলের মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়েছিল (দেখুন — অপটিক্যাল যোগাযোগ ব্যবস্থা), তাই তথ্য প্রেরণে কোন লঙ্ঘন নেই।

যাইহোক, তিনটি বড় ভোল্টেজ স্পাইক (300, 450 এবং 700 V) কেবল পাওয়ার সিস্টেমে রেকর্ড করা হয়েছিল, যা সময়ের সাথে সাথে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তিশালী পরিবর্তনের সাথে মিলে যায়। যদিও এই স্পাইকগুলি সিস্টেমটিকে ত্রুটিযুক্ত করেনি, তবে এগুলি যথেষ্ট বড় ছিল যা এর স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের জন্য একটি গুরুতর হুমকি তৈরি করে।

পৃথিবীর ভূ-চৌম্বকীয় ক্ষেত্র পরিবর্তিত হচ্ছে এবং দুর্বল হচ্ছে। এর মানে কী?

পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্র কেবল গ্রহের পৃষ্ঠ বরাবর চলে না, এর তীব্রতাও পরিবর্তন করে। গত 150 বছরে, এটি প্রায় 10% দুর্বল হয়েছে। গবেষকরা দেখেছেন যে প্রতি 500,000 বছরে প্রায় একবার, চৌম্বকীয় মেরুগুলির মেরুতা পরিবর্তিত হয় - উত্তর এবং দক্ষিণ মেরুগুলি স্থান পরিবর্তন করে। শেষবার এটি ঘটেছিল প্রায় এক মিলিয়ন বছর আগে।

আমাদের উত্তরসূরিরা এই বিভ্রান্তি এবং মেরুত্বের পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত সম্ভাব্য বিপর্যয়ের সাক্ষী হতে পারে। যদি সূর্যের চৌম্বক মেরুগুলির উল্টে যাওয়ার সময় একটি অগ্ন্যুৎপাত হয়, তবে চৌম্বকীয় ঢাল পৃথিবীকে রক্ষা করতে সক্ষম হবে না এবং সারা গ্রহে বিদ্যুৎ বিভ্রাট এবং নেভিগেশন সিস্টেমের বিঘ্ন ঘটবে।

উপরে প্রদত্ত উদাহরণগুলি একজনকে ভাবতে বাধ্য করে যে শক্তিশালী চৌম্বকীয় ঝড়ের প্রভাব মানবতার দৈনন্দিন জীবনে কতটা গুরুতর এবং বহুমুখী হতে পারে।

উপরের সবগুলোই মানুষের স্বাস্থ্যের সাথে সৌর ও চৌম্বকীয় কার্যকলাপের খুব নির্ভরযোগ্য পারস্পরিক সম্পর্কের চেয়ে মহাকাশ আবহাওয়ার (সৌর শিখা এবং চৌম্বকীয় ঝড় সহ) অনেক বেশি চিত্তাকর্ষক প্রভাবের উদাহরণ।