3 часа назад
3
Магнитная буря класса G4 в июне 2015 года навела до 20 ампер квазипостоянного тока в магистральных ЛЭП Южного острова Новой Зеландии. Анализ малозаметной, и потому особенно опасной аномалии опубликован в журнале Space Weather.
О риске аварий в энергетической инфраструктуре из-за геомагнитных возмущений человечество знает с 1859 года, когда так называемое событие Кэррингтона буквально выбивало снопы искр из проводов. Из более современных можно вспомнить супершторм в марте 1989 года, который оставил без света 6 миллионов человек в Квебеке. Но обычно в этом контексте рассматриваются редкие бури экстремального уровня, которые порождают короткие сильные всплески тока.
Перегрузка новозеландской энергосистемы, изученная в исследовании, развивалась совсем по другому сценарию. Рано утором 23 июня 2015 года электросеть Южного острова начала «гудеть» от медленно нарастающего тока. Приборы регистрировали постепенное усиление геомагнитных возмущений в утреннем секторе — далеко от привычных штормовых зон. Геомагнитно-индуцированный ток (ГИТ) плавно увеличивался, вышел на пик до 20 ампер в 7:45 по местному времени и столь же плавно сошел на нет. Вся перегрузка продолжалась 90 минут.
Причина в небе — и под землей
Тщательный анализ указал на виновника, находящегося высоко над головой. В тот день в утреней ионосфере образовался необычный «токовый клин» — часть энергии кольцевого тока, отклонившаяся в ионосферу. Спутниковые данные о токовых системах вдоль силовых линий поля подтверждают эту гипотезу. Солнечный ветер не обрушился на сеть внезапным ударом — он медленно накачивал энергию в рассветную систему токов, которая, в свою очередь, просачивалась в провода под землей.
Эта коварная буря ввела в заблуждение и многих прогнозистов. Традиционные индикаторы космической погоды — например, индекс скорости изменения магнитного поля за минуту (H′) — едва подали сигнал тревоги (корреляция с пиковыми значениями ГИТ составила всего около 0,6). Однако физически обоснованный ГИТ-индекс отследил рост почти идеально (корреляция ≈0,95). Даже глобальные индексы геомагнитных бурь показали минимальные возмущения.
Моделирование сети подтвердило наличие проблемы. Симуляция работы новозеландской энергосистемы в тех условиях дала результаты, схожие с измеренными в тех районах, где хорошо известны топология сети и геология грунтов — по одной из подстанций расчетный ток почти совпал с наблюдаемым. Там же, где детали сети оставались неясными, модели давали огромную погрешность.
Отсюда вывод: для прогнозирования ГИТ необходимы актуальные карты как проводимости грунта, так и самой конфигурации электросети. Ошибка в схеме или неучтенная ЛЭП могут превратить вроде бы слабую бурю в опасность, возникающую без предупреждения.
Средние широты — в зоне риска
Этот «тихий» шторм в Новой Зеландии меняет понимание рисков космической погоды во всем мире. Если несильная буря, каких бывает больше сотни в каждом 11-летнем цикле, способна скрываться в утреннем небе, то другие страны в средних широтах тоже оказываются в зоне риска.
Предварительные «гипотетические» расчеты для Великобритании эту опасность подтверждают. Устойчивость инфраструктуры «зависит от локальных факторов — того, что у нас под ногами (геологии), и того, как проложена сеть», заключают авторы.
Ученые сравнили две мощнейшие магнитные бури XX века, чтобы разобраться в механизме их возникновения
На Земле произошла необъяснимая магнитная буря
Землю хотят защитить от солнечных бурь с помощью облака плазмы
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX
