Đề tài Bão từ và những ảnh hưởng đến Trái Đất

Trường Đại Học Sư Phạm TP Hồ Chí Minh Khoa lí – Lớp lí 3 ΩΔΩ Đề Tài : Giảng viên HD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG Nhóm Thực Hiện : LÊ HOÀI CAO PHƯƠNG NGHĨA HÀ GIANG SƠN NGUYỄN HỒNG THÁI TP Hồ Chí Minh ngày 9 tháng 5 năm 2009 Mục Lục Mục Lục Mở đầu Chương .1. Bão Từ Chương .2. Những ảnh hưởng của Bão Từ đối với trái đất: . Chương .3. Hoạt động của Bão Từ tại Việt Nam: Thông tin mới . Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG LỜI KẾT . Tài liệu tham khảo . 2 Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG 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. 3 Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG Chương .1. Bão Từ 1.1.Khái niệm Bão Từ: Đôi khi nhiều người cảm thấy mệt mỏi, khó thở, những người bệnh tim mạch thường 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 bàn dao 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 trái 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 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, nhưng một 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. Nguyên nhân gây ra bão từ là do dòng hạt mang điện phóng ra từ các vụ bùng 4 Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG nổ trên Mặt Trời (gió Mặt Trời) tác dụng lên các đường cảm ứng từ của Trái 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 ép tăng lên.  Khi từ trường Trái Đất tăng lên, từ thông sẽ biến thiên và sinh ra một dòng điện cảm ứng chống lại sự tăng từ trường của Trái Đất (theo định luật Lenz).  Dòng điện cảm ứng này có thể đạt cường độ hàng triệu Ampe chuyển động vòng quanh Trái Đất và gây ra một từ trường rất lớn tác dụng lên từ trường Trái Đất.  Hiện tượng này tiếp diễn làm cho từ trường Trái Đất liên tục biến thiên và kim la bàn dao động mạnh. Nếu hướng của từ trường trong tầng điện ly hướng về phía Bắc, giống như hướng 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 vệ của 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 Trời này (gồm electron và proton), song các hạt đó làm xáo trộn từ trường của hành tinh, cụ thể là quyeån từ, có thể gây ra rối loạn trong liên lạc vô tuyến hay thậm chí gây mất điện. 5 Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG 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 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 với tốc độ hàng nghìn K/giây. 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. 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 Trái đất, với tầng điện ly để cuối cùng mới ảnh hưởng tới hệ thống truyền tải điện trên mặt đất. 6 Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG 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 Trái đất. Với tốc độ 1000km/s, chùm Plasma đi từ Mặt trời đến Trái đất trong vòng khoảng 2 ngày. Độ rộng của chùm Plasma ở vị trí của Trái đất là từ vài trăm đến hàng ngàn bán kính Trái đất. Với tốc độ quay xung quanh Mặt trời là 30km/s, Trái đất phải đi trong thời gian từ chục giờ đến vài ngày mới ra khỏi chùm Plasma đó. Khi gặp Trái đất các hạt tích điện của chùm Plasma tác động với từ quyển. Trong từ quyển nhiều quá trình vật lý, hoá học xảy ra rất phức tạp. 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. 7 Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG 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 cuộc sống 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 vùng cực của Trái đất) và vùng xích đạo. Việt Nam nằm ở gần xích đạo nên nằm trong vùng bị ảnh hưởng khá mạnh. 8 Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG 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 xung quanh Trái đất, Dòng điện này tạo ra từ trường bổ sung vào từ trường Trái đất, 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 biến của 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 tính lưu 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 động nhiều ngoài trời, nhất là những bệnh nhân đã được cấy máy tạo nhịp tim vĩnh viễn, 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 với bệnh nhân tim mạch, thần kinh khi có bão từ có thể đưa các bệnh nhân tim mạch vào 9 Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG lồng Faraday để tránh bão từ (Ơ Nga). Trong điều kiện Việt Nam chưa có khả năng tiến hành việc này thì cách tốt nhất hiện nay là theo dõi chặt chẽ 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, vỡ mạch 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 quan tâm, săn sóc nhiều hơn để có thể duy trì chất lượng cuộc sống ở mức cao trong những ngày thời tiết không tốt này. Người bình thường, nhất là những người cao tuổi khi thấy những biểu hiện bất thường như đau đầu, choáng váng, có cơn xỉu, ngất, đau ngực, giảm hoặc yếu vận động chân tay . cần đi kiểm tra sức khoẻ tại các cơ sở y tế để phát hiện sớm và điều trị kịp thời những 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. 10 [...]... quản lý và sử dụng số liệu quan trắc địa từ Xây dựng các bản đồ đánh gía nguy cơ ảnh hưởng của bão từ đến các khu vực, các vùng trọng điểm Sơ đồ nghiên cứu và đánh giá ảnh hưởng của bão từ đến con người Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất 20 GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất 21 GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG Thông tin mới Bão từ có ảnh hưởng tới vệ tinh Vinasat-1? Theo viện... phút Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất 22 GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG LỜI KẾT Bão từ là một hiện tượng thiên nhiên thường xuyên diễn ra và có ảnh hưởng khá nhiều đến cụôc sống trên trái đất từ những thông tin ở trên ta đã có thể hình dung phấn nào về Bão Từ và cũng nhận biết được những ảnh hưởng của nó đối vời sự sống trên trái đất Một nhận xét có thể đưa ra sau khi tìm hiểu về Bão Từ đó là bão từ. . .Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất 11 GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG 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... liên quan gì đến bão từ Nắng nóng hay nồm ẩm là do ảnh hưởng của tia sáng mặt trời tới trái đất, còn bão từ xảy ra khi xuất hiện nhiều vết đen trên bề mặt của mặt trời làm bùng nổ các chùm plasma lan đến trái đất, tác động vào từ trường trái đất gây biến thiên mạnh gọi là bão từ Khoa học chưa thể dự đoán được sự xuất hiện của vết đen và bão từ Khi các chùm plasma tới trái đất có tạo thành bão từ hay không... lên Đây là pha đầu của bão từ Trong pha đầu H có thể tăng lên đến ba bốn chục nT, kéo dài một vài giờ đến mươi giờ Nếu bão từ bắt đầu bằng một xung và xuất hiện gần như đồng thời trên Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất 18 GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG toàn hành tinh (thường trong vòng một đến hai phút) thì đó là bão từ bắt đầu bất ngờ, ký hiệu là Ssc ở loại bão từ bắt đầu từ từ , ký hiệu là Gsc, trong... tuyến là các rối loạn mật độ điện tích trên tầng điện ly của Trái Đất, khi có gió Mặt Trời mạnh, đặc biệt là trong các cơn bão từ, gây ảnh hưởng đến liên lạc vô tuyến Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất 13 GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG Khí quyển Trái Đất có tầng điện li Không khí ở tầng này bị ion hóa bởi các hạt năng lượng cao đến từ Mặt Trời và từ vũ trụ, tạo ra các hạt mang điện lơ lửng Tùy theo mật... để thể hiện sự tương quan giữa bão từ và hoạt động Mặt trời Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất 16 GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG Người bị bệnh tim mạch không nên ra ngoài trong các ngày có bão từ thay vào đó nên đến bệnh viện khu nghỉ dưỡng để có biện pháp hỗ trợ khắc phục khi có sự cố về sức khoẻ xảy Thiết bị dự bão bão từ: Lần đầu tiên, trái đất có một hệ thống cảnh bão sớm hiện tượng bùng nổ theo chu... ngày càng rõ rệt chúng ta càng cần phải tìm hiểu kỹ về tất cả mọi hiện tượng có ảnh hưởng đến sự sống trên trái đất, để có những dự báo chính xác và đưa ra những biện pháp phòng tránh hạn chế ảnh hưởng của chúng Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất 23 GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG Tài liệu tham khảo  wikipedia.org/wiki /Bão_ từ  thienvanbachkhoa.org/news/tin-tuc-thien-van/thien-van-viet-nam/  www.giaothongvantai.com.vn/... nước trên Trái Đất Trong khoảng thời gian này, Mặt Trời giải phóng hàng tỷ tấn vật chất xuống Trái Đất dưới dạng một cơn bão từ, có thể ảnh hưởng đến tất cả các thiết bị điện của con người Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất 12 GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG Năm 1859, một đợt "gió Mặt Trời" đã làm cho các đường dây điện thoại đồng loạt bị cháy Theo Tiến sĩ Baker, toàn bộ mạng điện dễ bị ảnh hưởng và có thể... trên tàu vũ trụ Chương 3 Hoạt động của Bão Từ tại Việt Nam: 3.1.Hoạt động bão từ tại Việt Nam: Nhìn chung các trận bão từ xuất hiện ở Việt Nam không khác nhiều so với quy luật xuất hiện bão từ trên thế giới, tuy nhiên diễn biến của chúng vẫn còn mang nhiều những nét đặc trưng địa phương của các nước nói chung cũng như các Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất 17 GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG vùng nói riêng . lại. 10 Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG 2.2 .Ảnh hưởng đến mạng thông tin trên trái đất: Không chỉ ảnh hưởng đến sức khoẻ. 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. 7 Bão từ và những ảnh hưởng