作為南北極天空經(jīng)常會出現(xiàn)的一種非常漂亮的景象，極光大家可能更為熟悉。極光其實就是地磁暴可視化的表現(xiàn)。

大家都知道，太陽其實不太穩(wěn)定，經(jīng)常會發(fā)生像太陽黑子，耀斑這樣劇烈的活動。太陽活動會產(chǎn)生太陽風，也就是能量非常高的帶電粒子流，太陽風到達地球的時候與我們大氣層里面的原子、分子發(fā)生碰撞，產(chǎn)生光芒，也就是極光。

太陽風里的帶電粒子流到達地球附近時，對地磁場產(chǎn)生影響，引起地磁場發(fā)生劇烈的變化，這個現(xiàn)象就稱之為地磁暴。

舉例來說，地磁暴能加熱地球高層大氣，被加熱的空氣上升，將使近地軌道大氣密度顯著增加，航天器受到的大氣阻力也會隨之增加，航天器軌道衰減加速，極端情況可能導致航天器隕落。

地磁場平時是比較穩(wěn)定的，它在地球周圍相當于一層保護膜，幫我們擋掉了很多宇宙射線的危害，人類設(shè)計制造的很多航天器也都依賴地磁場進行控制。極光雖然好看，但越絢爛的極光意味著地磁暴就會越強烈，意味著對航天器越大的威脅。

1、 航空器的失控：地磁暴會影響航空器的導航系統(tǒng)，導致航空器失控，嚴重時可能會造成空難。

2、 電力系統(tǒng)的損壞：地磁暴會對電力系統(tǒng)造成破壞，引起電網(wǎng)故障，甚至可能會導致停電現(xiàn)象。

3、 電磁輻射：地磁暴會產(chǎn)生電磁輻射，對氣象敏感的人可能會引起頭痛、惡心、失眠等癥狀（全球科學界對于地磁暴是否直接影響人體健康觀點不一）

4、 電子設(shè)備的影響：地磁暴會影響電子設(shè)備的正常運行，導致設(shè)備出現(xiàn)故障、失效或者數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象。

如果真有很嚴重的地磁暴，那么其給人類帶來的損失將會是不可估計的。因此要做好提前預警，并在襲擊時不要外出活動，不要使用手機、筆記本電腦、PDA等電子設(shè)備。

史上最強烈的一次地磁暴是1859年卡林頓事件。那次地磁暴持續(xù)了6天，當時西方許多發(fā)報機被燒毀，一些輸電設(shè)備被擊毀，造成了大面積停電和停水，經(jīng)濟損失多達2.8萬億美元。

由于磁暴的發(fā)生是全球同步，因此GIC會使整個電網(wǎng)范圍內(nèi)數(shù)百臺變壓器同時發(fā)生半波飽和，造成一些保護裝置產(chǎn)生跳閘等誤動作，致使供電系統(tǒng)電壓嚴重下降導致系統(tǒng)崩潰，從而引發(fā)大面積停電事故。

地磁暴期間，高能粒子沉降和焦耳加熱等過程使低層大氣受熱膨脹，引起高層大氣密度增加。高層大氣密度、成分和風場的變化，會引起電離層暴。磁層劇烈擾動時，磁尾中的熱等離子體被加速向地球方向運動，形成熱等離子體注入。帶電粒子沿磁力線沉降，轟擊高層大氣，形成絢爛多彩的極光。

地磁暴發(fā)生時，這種全球性的劇烈擾動會在整個磁層持續(xù)十幾個小時到幾十個小時的時間，所有地磁要素都發(fā)生劇烈變化。其中地磁水平分量H變化最大，其擾動幅度通常在幾十納特斯拉到幾百納特斯拉之間，最能代表磁暴過程特點，所以，磁暴的大部分形態(tài)學和統(tǒng)計學特征是依據(jù)中低緯度H分量的變化得到的。

地磁暴發(fā)生時，這種全球性的劇烈擾動會在整個磁層持續(xù)十幾個小時到幾十個小時的時間，所有地磁要素都發(fā)生劇烈變化。通?？煞譃槿齻€階段：初相、主相和恢復相。

太陽活動期間，大量的帶電粒子進入地球空間，并被地磁場捕獲。由于粒子增多，環(huán)電流也增強。環(huán)電流產(chǎn)生的磁場與地磁場疊加，使得地磁場的水平分量發(fā)生很大變化。這時就發(fā)生了磁暴。這種情況也就是產(chǎn)生磁暴的直接原因。

地球磁暴是由太陽風暴誘發(fā)的，屆時地球上幾乎所有的電子系統(tǒng)都會受到影響。如果“超級太陽風暴”抵達地球，額外電流將穿過地球上的電網(wǎng)，成千上萬個變壓器上的銅線都將快速加熱至熔化，多數(shù)電網(wǎng)陷入癱瘓。停電會導致短波通訊設(shè)備停止工作，會間接的影響短波通訊。

太陽風暴噴發(fā)的各種物質(zhì)會直接影響短波通訊?？茖W家們形象地將太陽風暴喻為“打噴嚏”，太陽會向地球噴發(fā)數(shù)十億噸的物質(zhì)。太陽風暴期間所射出的X射線會比平時增加1000倍，從而大大增加地球大氣中電離層的電子密度，使短波無線電通訊受到嚴重干擾，甚至會導致無線電通訊中斷。

會導致停電，磁暴很有可能造成電網(wǎng)電壓崩潰而引發(fā)大面積停電事故。太陽耀斑爆發(fā)，會放出大量的紫外線和X射線，還會高速拋射出很多等離子體，這些都會對地球的大氣層帶來巨大影響。其中紫外線和X射線會電離地球的大氣頂部，導致暫時的無線電中斷.

不過，也不用談磁暴色變，雖然具體某一場的磁暴難以預測，但自十八世紀以來，太陽黑子活動基本上都是以十一年為一個周期，在每個周期中都會產(chǎn)生幾千幾萬次磁暴。對于磁暴，我們是見得多了，大部分情況下，在軌衛(wèi)星最多就是通信暫時受到影響，并不會因此墜毀。

此外，太陽平時就會釋放出的高速帶電粒子，也就是“太陽風”，平時，太陽風相對比較“溫和”，容易被地球磁場干擾偏轉(zhuǎn)，沒有機會傷害地球上的生命，對衛(wèi)星和通信的影響也不大。但如果太陽耀斑爆發(fā)，則可能出現(xiàn)強力的太陽風，除了可能直接損壞衛(wèi)星外，也會造成地球駙近磁場產(chǎn)生大范圍的擾動，這也就是我們常說的磁暴，這往往會導致通信干擾、大氣受熱膨脹、還可能導致停電。