Die Aurora Borealis oder Nordlichter bilden sich bei geomagnetischen Stürmen und sind in hohen Breiten sichtbar. Diese Stürme können auch Risiken für das Stromnetz darstellen.
(Bild: © Joshua Strang / US-Luftwaffe)
Kommunikationssysteme sind ein wesentlicher Bestandteil des täglichen Lebens, aber die Sonne kann sie stören, indem sie starke geomagnetische Stürme auslöst. Um diese Störungen vorherzusagen, die sich auf GPS-Systeme, Flugreisen, nationale Sicherheit und lebensrettende Kommunikation auswirken könnten, haben Wissenschaftler kürzlich die Erddaten in 3D modelliert, ein Upgrade von eindimensionalen Vorgängern.
Die Sonne setzt Strahlung frei, von denen einige das Leben auf der Erde unterstützen. Dies schließt Wärme und sichtbares Licht ein. Die Sonne strahlt aber auch gefährlichere Strahlen aus, und die Magnetosphäre des blauen Planeten schützt die Erdlinge vor dieser Strahlung.
Gelegentlich senden jedoch intensive Sonnenereignisse wie Fackeln ein hohes Maß an Strahlung zur Erde. Wenn diese Strahlung eintrifft und mit der Magnetosphäre interagiert, kann sich ein geomagnetischer Sturm bilden. Der Planet spürt seine Auswirkungen auf vielfältige Weise: Manchmal manifestieren sich die Nord- und Südlichter an den Erdpolen, aber die Strahlung kann auch zum Ausfall von Kommunikationssystemen führen.
In einer neuen US Geological Survey (USGS) -Studie verwendete ein wissenschaftliches Team Erddaten, um die Spannungen entlang von Stromleitungen in der mittelatlantischen Region der USA zu berechnen. Sie stellten fest, dass sich viele dieser Messungen signifikant von den Ergebnissen der vorherigen 1D unterschieden Modell produziert.
"Unsere Studie schlägt vor, dass 3D-Daten der Erde verwendet werden sollten, wann immer sie verfügbar sind", sagte Greg Lucas, Forschungsphysiker am USGS und Hauptautor der Studie, in einer Stellungnahme zu den neuen Erkenntnissen, die am 26. Februar veröffentlicht wurden die Zeitschrift Space Weather.
Mithilfe der 3D-Modellierung, um ein besseres Verständnis der komplexen Strukturen unterhalb der Messstellen zu erhalten, können Wissenschaftler besser bestimmen, welche US-amerikanischen Stellen am stärksten von Stromausfällen betroffen sind, wenn starke geomagnetische Stürme auftreten.
In ihrer neuen Studie untersuchte die USGS das geomagnetische Sturmereignis im März 1989, bei dem die kanadische Stadt Quebec einen Stromausfall erlitt. Durch die Modellierung dieses Szenarios in 3D fanden die USGS-Wissenschaftler 62 gefährdete Stellen, die das 1D-Modell nicht abfing.
"Diese Diskrepanz zwischen 1D- und 3D-basierten Berechnungen des Sturms von 1989 zeigt, wie wichtig realistische Daten sind, anstatt sich auf frühere 1D-Modelle zu stützen, um die Auswirkungen eines geomagnetischen Sturms auf Stromnetze zu bestimmen", sagte Lucas in der Erklärung.
Das US Geological Survey ist eine wissenschaftliche Agentur im Innenministerium. Es erforscht die Umwelt, um Informationen über die Erde, ihre Prozesse und mögliche Gefahren zu erhalten.
