Hiện tượng này xảy ra khi có vụ nổ lớn trên mặt trời tạo ra những đợt sóng lớn do dòng hạt mang điện đập thẳng vào từ trường của tráiđất .Trên một số hành tinh khác trong hệ Mặt Trời, nh
Trang 2Mục Lục 1
Mở đầu 2
Chương 1 Bão Từ 3
1.1 Khái niệm Bão Từ: 3
1.2 Cơ chế hình thành Bão Từ: 4
1.3 Cơ sở lý thuyết của phương pháp nghiên cứu Bão Từ: 5
Chương 2 Những ảnh hưởng của Bão Từ đối với trái đất: 7
2.1 Ảnh hưởng đến sức khỏe con người: 7
2.2 Ảnh hưởng đến mạng thông tin trên trái đất: 10
2.3 Các giải pháp phòng tránh: 14
Chương 3 Hoạt động của Bão Từ tại Việt Nam: 16
3.1 Hoạt động bão từ tại Việt Nam: 16
3.2 Quy luật xuất hiện bão từ trong các chu kỳ hoạt động Mặt trời : 17
3.3 Xu thế hoạt động của bão từ trong thời gian qua: 18
3.4 Hiện trạng nghiên cứu và cơ sở xây dựng sơ đồ cảnh báo bão từ: 18
Thông tin mới 21
LỜI KẾT 23
Tài liệu tham khảo 24
Trang 3
Mở đầu
Mặt trời là ngôi sao gấn chúng ta nhất và có ảnh hưởng nhiều nhất đến trái đấ nhất Có rất nhiều ảnh hưởng liên quan đến sự tồn vong của trái đất Cũng có những ảnh hưởng ảnh hưởng thể hiện rõ và có thể nhận biết bằng mắt thưởng nhưng cũng có những ảnh hưởng một cách lặng lẽ mà mắt thường không thể nhận biết được và cũng chưa được nghiên cứu một cách rõ ràng Một trong số những ảnh hưởng đó là Bão Từ Bão từ là caí tên cũng còn xa lạ với nhiều người
Nhưng ảnh hưởng của nó thì ảnh hưởng trực tiếp đến trái đất và cuộc sống của con người hàng ngày khi nó diễn ra Vì vậy qua đề tài này hi vọng đem đến cho mọi người hiểu thêm về bão từ và biết về những ảnh hưởng của nó đối với con người Qua đó có thể biết thêm về những biện pháp để phòng tránh hay hạn chế được những ảnh hưởng của nó
Trang 4
Chương 1 Bão Từ
1.1.Khái niệm Bão Từ:
Đôi khi nhiều người cảm thấy mệt mỏi, khó thở, những người bệnh tim mạchthường có cảm giác bệnh nặng hơn, không khí ngột ngạt, số tai nạn giao thông tăng lên bất ngờ, hệ thống điện bị phá huỷ, thông số từ vệ tinh không còn chính xác tất cả những nguyên nhân trên đều do một kẻ giấu mặt gây
ra, đó chính là Bão từ
Bão từ hay còn gọi là bão địa từ trên Trái Đất là những thời kỳ mà kim la bàndao động mạnh Bão từ là sự rối loạn từ trường trái đất trong một khoảng thời gian ngắn Hiện tượng này xảy ra khi có vụ nổ lớn trên mặt trời tạo ra những đợt sóng lớn (do dòng hạt mang điện) đập thẳng vào từ trường của tráiđất Trên một số hành tinh khác trong hệ Mặt Trời, nhất là các hành tinh có
từ quyển (như Sao Thổ) cũng có hiện tượng tương tự thường là sau 24 tiếng đến 36 tiếng sau vụ nổ
Những đợt sóng này gây áp lực lên quyển từ sẽ tăng hay giảm phụ thuộc vào hoạt động của mặt trời Thông thường bão từ kéo dài từ 24 đến 48 giờ, nhưngmột vài cơn bão có thể kéo dài trong nhiều ngày.Người ta theo dõi mặt trời cùng những đám lửa bùng nổ trong vũ trụ để tính cường độ ảnh hưởng nhiều nhất của bão từ
Trên thế giới có hai vùng chịu ảnh hưởng nhiều nhất của bão từ là vùng cực quang và vùng xích đạo, có khi những trận bão từ mạnh nhất tại Việt Nam diễn ra vào năm 1989 với cường độ cao nhất lên tới 660 nT
Từ đầu năm đến nay thế giới cũng xảy ra một vài trận bão từ nhưng ở cường
độ nhỏ Thông thường chu kỳ hoạt động của bão từ là 11 năm
Vào năm 2001 là năm có những trận bão từ nhiều nhất với cường độ mạnh nhất, dự kiến vào năm 2012, nước ta sẽ phải hứng chịu khoảng gần 50 trận bão từ, với mỗi tháng có khoảng 3 đến 4 trận bão từ có cường độ mạnh
Trang 5
Nguyên nhân gây ra bão từ là do dòng hạt mang điện phóng ra từ các vụ bùng nổ trên Mặt Trời (gió Mặt Trời) tác dụng lên các đường cảm ứng từ củaTrái Đất Trên một số hành tinh khác trong hệ Mặt Trời, nhất là các hành tinh
có từ quyển (như Sao Thổ) cũng có hiện tượng tương tự
1.2.Cơ chế hình thành Bão Từ:
Các quá trình hình thành của bão từ được miêu tả như sau
Các dòng hạt mang điện phóng ra từ Mặt Trời sinh ra một từ trường,
có độ lớn vào khoảng 6.10-9 tesla
Từ trường này ép lên từ trường Trái Đất làm cho từ trường nơi bị éptăng lên
Khi từ trường Trái Đất tăng lên, từ thông sẽ biến thiên và sinh ra mộtdòng điện cảm ứng chống lại sự tăng từ trường của Trái Đất (theođịnh luật Lenz)
Dòng điện cảm ứng này có thể đạt cường độ hàng triệu Ampe chuyểnđộng vòng quanh Trái Đất và gây ra một từ trường rất lớn tác dụnglên từ trường Trái Đất
Hiện tượng này tiếp diễn làm cho từ trường Trái Đất liên tục biếnthiên và kim la bàn dao động mạnh
Nếu hướng của từ trường trong tầng điện ly hướng về phía Bắc, giống nhưhướng của từ trường Trái Đất, bão địa từ sẽ lướt qua hành tinh của chúng ta.Ngược lại, nếu từ trường hướng về phía Nam, ngược với hướng từ trường bảo vệcủa Trái Đất, các cơn bão địa từ mạnh sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới Trái Đất Mặc
dù khí quyển Trái Đất chặn được các dòng hạt năng lượng cao đến từ Mặt Trờinày (gồm electron và proton), song các hạt đó làm xáo trộn từ trường của hànhtinh, cụ thể là quyeån từ, có thể gây ra rối loạn trong liên lạc vô tuyến hay thậmchí gây mất điện
Trang 6
Các vụ phun trào khí và nhiễm điện từ Mặt Trời được xếp theo 3 cấp: C là yếu,
M là trung bình, X là mạnh Tùy theo cấp cao hay thấp mà ảnh hưởng của nó lên
từ trường Trái Đất gây ra bão từ nhiều hay ít Bão từ được xếp theo cấp từ G1 đến G5, trong đó G5 là cấp mạnh nhất Theo nhiều nghiên cứu thì hiện nay các cơn bão từ xuất hiện nhiều hơn và mạnh hơn, điều này cho thấy rằng Mặt Trời đang ở vào thời kỳ hoạt động rất mạnh
1.3.Cơ sở lý thuyết của phương pháp nghiên cứu Bão Từ:
Theo lý thuyết của Chapman – Frrao, bão từ được gây ra do các chùmPlasma khổng lồ trung hoà về điện của các hạt tích điện phát ra từ các vụbùng nổ của sắc cầu Mặt trời với tốc độ hàng nghìn K/giây Các chùm nàytrên đường đi tới Trái đất sẽ bao trùm lên Trái đất, tác động với từ quyểnTrái đất, tạo ra hệ dòng điện tròn xung quanh Trái đất, gây ra bão từ
Hình vẽ minh họa sự tương tác giữa những phần tử của Mặt trời
với từ quyển của Trái đất
Các quá trình vật lý gây ra hiện tượng bão từ bắt đầu từ Mặt trời cách Trái đất 150 triệu km, xuyên qua khoảng không vũ trụ, tác động với từ quyển Tráiđất, với tầng điện ly để cuối cùng mới ảnh hưởng tới hệ thống truyền tải điệntrên mặt đất
Trang 7
Hình vẽ minh họa từ quyển môi trường xung quanh Trái đất.
Như trên đã nói, bão từ gây ra do các chùm Plasma khổng lồ bao trùm lấy Tráiđất Với tốc độ 1000km/s, chùm Plasma đi từ Mặt trời đến Trái đất trong vòngkhoảng 2 ngày Độ rộng của chùm Plasma ở vị trí của Trái đất là từ vài trămđến hàng ngàn bán kính Trái đất Với tốc độ quay xung quanh Mặt trời là30km/s, Trái đất phải đi trong thời gian từ chục giờ đến vài ngày mới ra khỏichùm Plasma đó Khi gặp Trái đất các hạt tích điện của chùm Plasma tác độngvới từ quyển Trong từ quyển nhiều quá trình vật lý, hoá học xảy ra rất phứctạp
Muốn tiến hành dự báo bão từ, cần phải xác định các thời điểm các chùm Plasma phát ra từ đĩa Mặt trời, tốc độ của chúng trên đường đi tới Trái đất, sự tương tác với từ quyển Trái đất, từ đó tính được thời điểm xuất hiện bão từ và
dự báo cường độ trên mặt đất
Trang 8
Chương 2 Những ảnh hưởng của Bão Từ đối với trái đất:
2.1.Ảnh hưởng đến sức khỏe con người:
Bão từ là hiện tượng diễn biến của thiên nhiên, có ảnh hưởng rất lớn tới cuộcsống của con người cũng như của trái đất
Sóng mặt trời tạo ra những hạt năng lượng rất cao khiến con người có khả năng bị nhiễm xạ, gây ung thư và biến đổi nhiễm sắc thể
Không khí và khí quyển giúp bảo vệ những người ở dưới trái đất tránh được nguồn bức xạ này, nhưng với những nhà du hành làm việc trên vũ trụ thì không thể tránh được
Cơn bão từ vào tháng 10 năm 1989 khiến các nhà du hành làm việc trên trạm
vũ trụ Hoà Bình của Liên Xô nhiễm bằng lượng phóng xạ nhiễm khi sống cả
1 năm dài trên vũ trụ
Bão từ cũng có tác động lớn đối với sức khoẻ con người, đặc biệt là đối với tim mạch và hệ thần kinh
Bão từ là sự biến thiên rất mạnh của từ trường Trái đất ở xung quanh chúng
ta Theo lý thuyết, bão từ được gây ra do các chùm plasma khổng lồ trung hoà
về điện của các hạt tích điện phát ra từ các vụ bùng nổ của sắc cầu Mặt trời.Các chùm này trên đường đi tới Trái đất sẽ bao trùm lên Trái đất, tác động với
từ quyển Trái đất, tạo ra hệ dòng điện tròn xung quanh Trái đất, gây ra bão từ.Vùng bị ảnh hưởng mạnh nhất trên thế giới là vùng Cực quang (gần các vùngcực của Trái đất) và vùng xích đạo Việt Nam nằm ở gần xích đạo nên nằmtrong vùng bị ảnh hưởng khá mạnh
Trang 9
Với cường độ từ trường mạnh tác động vào Trái Đất như thế, con người có bị
bị ảnh hưởng do Bão từ gây ra hệ dòng điện hàng triệu ămpe quay xungquanh Trái đất, Dòng điện này tạo ra từ trường bổ sung vào từ trường Tráiđất, làm biến đổi rất mạnh từ trường này
Sự biến đổi đột ngột này tác động vào các tế bào mang từ trong tim và não nên ảnh hưởng không nhỏ tới người áp huyết cao, bệnh nhân tim mạch và thần kinh Mấy năm gần đây xuất hiện giả thiết cho rằng tác nhân đầu tiên, đầu mối tiếp nhận tác động từ đối với cơ thể người là huyết cầu tố — chất protit có trong cấu tạo của tế bào máu Trong thành phần của chất này có sắt Trong cơ thể người liều lượng sắt là khoảng 4,5-5 gr, một nửa lượng này nằm trong các phân tử hồng cầu Có lẽ vì vậy mà máu chính là yếu tố đầu tiên phản ứng trước sự thay đổi của luồng từ
Trước hết, các nhà khoa học nghiên cứu các mao mạch trong hệ thống tuần hoàn máu Những hồng cầu lưu chuyển trong các mao mạch này, đưa ô xy đi nuôi các mô, rồi cũng các hồng cầu này nhận thán khí và các sản phẩm trao đổi chất Các nhà khoa học ở Viện thần kinh học nghiên cứu đặc tính lưu biếncủa máu, tức là tính lưu thông của máu, ở các bệnh nhân bị đột quỵ Họ nhận thấy rằng trong khoảng thời gian một hai ngày trước khi có bão từ thì đặc tínhlưu biến này bị biến đổi Máu lưu thông chậm hẳn lại Đỉnh điểm của hiện tượng này thể hiện trong ngày bão từ xuất hiện Thống kê trên thế giới cho thấy khi bão từ xuất hiện, tỷ lệ tử vong của những đối tượng trên tăng mạnh Chẳng hạn như Nga đã thống kê được tỷ lệ tử vong của người mắc bệnh tim mạch tăng lên 30% khi có bão từ
Để đảm bảo sức khỏe, những người mắc bệnh tim mạch nên tránh hoạt độngnhiều ngoài trời, nhất là những bệnh nhân đã được cấy máy tạo nhịp tim vĩnhviễn, uống đủ nước trong ngày để tránh hiện tượng máu cô đặc vì máu cô đặc
sẽ càng làm cho cục máu đông hình thành dễ dàng hơn Như vậy, đối vớibệnh nhân tim mạch, thần kinh khi có bão từ có thể đưa các bệnh nhân tim
Trang 10
mạch vào lồng Faraday để tránh bão từ (Ơ Nga) Trong điều kiện Việt Namchưa có khả năng tiến hành việc này thì cách tốt nhất hiện nay là theo dõi chặtchẽ bệnh nhân để có thể điều trị và cứu chữa kịp thời.
Những bệnh nhân mắc bệnh mạch vành, bệnh động mạch cảnh đang được dùng các loại thuốc chống đông máu, chống kết dính tiểu cầu như Aspirin, Plavix phải dùng thuốc đều đặn theo đúng chỉ dẫn của thầy thuốc và đặc biệt
là không được quên uống thuốc trong những ngày này dù chỉ một lần
Bệnh nhân tăng huyết áp đang được dùng thuốc chống tăng huyết áp, không được quên uống thuốc hạ áp vì dù chỉ quên một lần vào ngày có bão từ, huyết
áp có thể tăng cao kịch phát gây tai biến nghiêm trọng (vỡ động mạch chủ, vỡmạch não ) Các trường hợp đau đầu kiểu migraine cần được nghỉ ngơi, có thể sử dụng các thuốc giảm đau để chống lại các cơn đau cũng như tình trạng rối loạn giấc ngủ có thể xảy ra
Bệnh nhân mắc các chứng trầm cảm cần được gia đình và người thân quantâm, săn sóc nhiều hơn để có thể duy trì chất lượng cuộc sống ở mức caotrong những ngày thời tiết không tốt này Người bình thường, nhất là nhữngngười cao tuổi khi thấy những biểu hiện bất thường như đau đầu, choángváng, có cơn xỉu, ngất, đau ngực, giảm hoặc yếu vận động chân tay cần đikiểm tra sức khoẻ tại các cơ sở y tế để phát hiện sớm và điều trị kịp thờinhững bệnh lý tim mạch thường gặp trong thời gian bão từ
Trong thực tế, ngay cả đối với những người khỏe mạnh, bão từ cũng gây ảnh hưởng trên toàn bộ các bộ hệ thống cơ thể: các cảm xúc, hoạt động thể lực và hoạt động trí tuệ…đều suy giảm Tất nhiên, người khỏe mạnh thì sức đề kháng tốt hơn và quá trình hồi phục cũng nhanh chóng hơn so với người bệnh
Ai cũng biết rằng chúng ta tự sản sinh ra chất đặc biệt tương tự như heparin,
có thể làm cho máu nóng lên, giúp cho cơ thể trở lại bình thường Thế nhưng
ở các bệnh nhân chức năng này bị chậm lại
Trang 11
2.2.Ảnh hưởng đến mạng thông tin trên trái đất:
Không chỉ ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người, bão từ còn ảnh hưởng nặng nề tới hệ thống thông tin liên lạc Dưới ảnh hưởng của từ trường sóng radio bị nhiễu, lệch hướng hay bị phản hồi ngược lại
Hệ thống dò tìm và cảnh báo sớm của quân đội bị cũng gặp trục trặc khi radatầm xa liên tục đưa ra cảnh báo sai Đường điện thoại di động lẫn cố định bị nhiễu hay mất sóng Hệ thống dẫn đường như GPS, LORAN hay OMEGA cũng không tránh khỏi ảnh hưởng của bão từ
Máy bay và tàu thuỷ thường sử dụng sóng ở tần số thấp để định vị Trong suốy thời gian xảy ra bão từ vị trí được xác định có khi sai đến hàng dặm, gây nên những vụ tai nạn đáng tiếc
Với vệ tinh viễn thông, kể cả vệ tinh Vinasat 1 của Việt Nam mới được phóng lên, bão từ cũng hạn chế khả năng truyền thông tin, mất tín hiệu đường truyền
Các nhà địa chất học chỉ có thể xác định được cấu trúc đá ngầm dưới lòng đất, dựa vào đó để tìm ra các mỏ quý khi và chỉ khi từ trường trái đất ổn định
Sự dao động của từ trường ảnh hưởng lớn tới việc khai thác dầu khi đồng hồ
đo dòng chảy bị sai lệch thông tin, và tỷ lệ hao mòn của đường ống tăng đáng kể Nếu không chú ý để cân bằng lại các chỉ số trong lúc xảy ra bão từ, tai nạn rất dễ xảy ra
Ngoài ra bão từ cũng ảnh hưởng lớn tới hệ thống điện Mỗi khi bão từ xảy racác nhà máy sản xuất điện thường gặp nhiều trục trặc lớn, gây nên sự tê liệt của
hệ thống điện Điển hình nhất là cơn bão từ vào ngày 13 tháng 3 năm 1989 đãlàm tê liệt hệ thống điện ở Quebec, Canada và một phần nước Mỹ Các nhàkhoa học Mỹ đang lo ngại một cơn bão từ sắp xảy ra có thể vô hiệu hóa toàn bộ
hệ thống điện, mạng điện thoại, thậm chí cả hệ thống cp nước trên Trái Đất.Trong khoảng thời gian này, Mặt Trời giải phóng hàng tỷ tấn vật chất xuống
Trang 12
Trái Đất dưới dạng một cơn bão từ, có thể ảnh hưởng đến tất cả các thiết bị điệncủa con người Năm 1859, một đợt "gió Mặt Trời" đã làm cho các đường dâyđiện thoại đồng loạt bị cháy
Theo Tiến sĩ Baker, toàn bộ mạng điện dễ bị ảnh hưởng và có thể bị vô hiệuhóa hoàn toàn Hệ thống điện tê liệt sẽ dẫn đến một hiệu ứng đôminô khủngkhiếp: Toàn bộ các hệ thống vận tải, liên lạc, thương mại, cơ quan chính phủ sẽngừng hoạt động
Hiện tượng nhiễu loạn từ nhỏ chỉ làm xuất hiện dòng điện cảm ứng chừng 1Atrong hệ thống truyền tải điện nên không gây ảnh hưởng Còn bão từ lớn (khinhiễu loạn từ có biên độ biến thiên khoảng 300nT) thường làm xuất hiện dòngđiện cảm ứng lớn, tới hàng chục ămpe, trong hệ thống truyền tải điện, gây rốiloạn hệ thống rơle bảo vệ, làm tê liệt các máy biến áp Do vậy, biện pháp giảmthiểu thiện hại cho hệ thống điện là giảm công suất vận hành, đặt các trị số mớicho hệ thống bảo vệ, theo dõi sự bất đối xứng của điện thế AC trong các máybiến áp
Các máy bơm không làm việc được sẽ dẫn tới tê liệt mạng lưới cung cấp nước,rồi sau đó hàng loạt thuốc men, thực phẩm sẽ bị hỏng do các hệ thống làm lạnhkhông còn làm việc Không những thế, chỉ cần một vùng trên thế giới bị ảnhhưởng, cả thế giới cũng không tránh khỏi tác động
Bản báo cáo của NAS cho biết toàn thế giới sẽ thiệt hại từ 1 - 2 nghìn tỷ USDngay trong năm đầu, sau đó là cần từ 4 đến 10 năm để khôi phục mọi thứ Tất
cả các hệ thống liên lạc vệ tinh và định vị toàn cầu (GPS) cũng đồng thời vôdụng
Bão từ còn gây rối loạn vô tuyến :
