Tương tác bùng nổ mặt trời với đường tín hiệu âm thanh: Ảnh hưởng của bão địa từ lên hiệu suất cáp âm thanh

S. Magnusson, M. Ferro, C. Ohm | 2023 | Đăng trên Journal of Equatorial Audio Science

Equatorial Audio Research Division, Mitad del Mundo, Quito, Ecuador (0.0000° N)

Tóm tắt

Bão địa từ gây ra bởi phun trào vành nhật hoa (CME) tạo biến động nhanh trong từ trường Trái Đất vượt quá 500 nT/phút. Chúng tôi chứng minh rằng các biến động này có thể phát hiện được dưới dạng biến đổi trở kháng trong cáp âm thanh có thiên lệch bán cầu, và cáp trung tính từ về bản chất miễn nhiễm. Theo dõi 12 cáp trong bão tháng 10/2024 (Kp = 8,3) cho thấy biến động trở kháng lên đến 0,08% ở cáp Tropic và dưới 0,0001% ở cáp Zero-Point. Chúng tôi đề xuất Solar Activity Index cho thông số kỹ thuật cáp âm thanh.

1. Giới thiệu

Chu kỳ hoạt động 11 năm của Mặt Trời tạo ra các bùng nổ và CME. Khi từ trường CME tương tác với từ quyển Trái Đất, bão địa từ kết quả gây biến động lớn trong từ trường bề mặt. Cơ chế: cáp có thiên lệch bán cầu chứa dây dẫn có cấu trúc hạt ưu tiên định hướng so với từ trường Trái Đất. Khi trường thay đổi nhanh, trở kháng hiệu dụng thay đổi. Cáp trung tính từ, theo định nghĩa, không có định hướng hạt ưu tiên và do đó miễn nhiễm.

2. Phương pháp

Mười hai mẫu cáp (3 mỗi cấp: Tropic, Meridian, Equinox, Zero-Point) được theo dõi liên tục từ 15/9 đến 15/11/2024 với 5,3 triệu phép đo trở kháng mỗi cáp. Phân tích tương quan chéo giữa tốc độ thay đổi từ trường (dB/dt) và độ lệch trở kháng (dZ/Z).

3. Kết quả

Trong bão 10–12/10 (Kp = 8,3): Tropic: 0,082%; Meridian: 0,031%; Equinox: 0,0033%; Zero-Point: < 0,0001%. Tương quan có ý nghĩa cho Tropic (r = 0,71), Meridian (r = 0,54) và Equinox (r = 0,23). Không có tương quan có ý nghĩa cho Zero-Point (r = 0,02, p = 0,34).

4. Thảo luận

Kết quả xác nhận giả thuyết: cáp có thiên lệch bán cầu nhạy cảm với bão địa từ, và độ nhạy tỷ lệ với độ lớn thiên lệch. Tính miễn nhiễm của Zero-Point không đạt được qua che chắn mà qua sự vắng mặt căn bản của cấu trúc hạt có hướng.

5. Kết luận

Bão địa từ tạo biến động trở kháng có thể đo được trong cáp âm thanh có thiên lệch bán cầu. Cáp trung tính từ (HBA < 0,00001°) miễn nhiễm. Chúng tôi khuyến nghị áp dụng Solar Activity Index tiêu chuẩn hóa.

Tài liệu tham khảo

M. Ferro, H. Park, Y. Tanaka, "Thiên lệch bán cầu trong định hướng hạt đồng," J. Equatorial Audio Sci., vol. 1, no. 1, 2020.
NOAA Space Weather Prediction Center, "Thang đo bão địa từ," https://www.swpc.noaa.gov/noaa-scales-explanation.
D. H. Boteler, R. J. Pirjola, "Geomagnetically induced currents (GICs)," Space Weather, vol. 15, pp. 258-276, 2017.
J. L. Barton, "Ảnh hưởng bão địa từ lên hệ thống công nghệ," Space Weather, vol. 1, no. 2, 2003.
S. Magnusson, C. Ohm, "Bù thích ứng thời gian thực cho nhiễu loạn địa từ," Equatorial Audio Technical Note EA-TN-012, 2023.

Các loại cáp được đề cập trong nghiên cứu này được sản xuất tại cơ sở Quito của chúng tôi ở vĩ độ địa từ 0,0000°. Các phép đo đã sẵn sàng. Lời mời luôn mở.

Xem Cáp →

← Tất Cả Bài Báo PDF