tiểu luận nghiên cứu khoa học-bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất - Pdf 23

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 1
Mở đầu 3
Chương .1. Bão Từ 4
Chương .2. Những ảnh hưởng của Bão Từ đối với trái đất: 8
Chương .3. Hoạt động của Bão Từ tại Việt Nam: 17
Thông tin mới 21
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
LỜI KẾT 22
Tài liệu tham khảo 23

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.

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

4
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
bùng 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

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.

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

9
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
mạch vào 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

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 ra
các 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 đã
làm tê liệt hệ thống điện ở Quebec, Canada và một phần nước Mỹ. Các nhà
khoa 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

11
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
Trái Đất dưới dạng một cơn bão từ, có thể ảnh hưởng đến tất cả các thiết bị
điện của con người. 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 bị vô hiệu
hóa hoàn toàn. Hệ thống điện tê liệt sẽ dẫn đến một hiệu ứng đôminô khủng
khiếp: Toàn bộ các hệ thống vận tải, liên lạc, thương mại, cơ quan chính phủ sẽ
ngừng hoạt động.
Hiện tượng nhiễu loạn từ nhỏ chỉ làm xuất hiện dòng điện cảm ứng chừng 1A
trong hệ thống truyền tải điện nên không gây ảnh hưởng. Còn bão từ lớn (khi
nhiễu loạn từ có biên độ biến thiên khoảng 300nT) thường làm xuất hiện dòng
điện cảm ứng lớn, tới hàng chục ămpe, trong hệ thống truyền tải điện, gây rối
loạn hệ thống rơle bảo vệ, làm tê liệt các máy biến áp. Do vậy, biện pháp giảm
thiểu thiện hại cho hệ thống điện là giảm công suất vận hành, đặt các trị số mới
cho hệ thống bảo vệ, theo dõi sự bất đối xứng của điện thế AC trong các máy
biến áp.

lần. Điều này dẫn đến tần số các sóng vô tuyến thỏa mãn điều kiện phản xạ ở
tầng điện li bị nâng cao. Các sóng vô tuyến mà các đài phát thường dùng
không còn thỏa mãn các điều kiện phản xạ nữa và do đó việc liên lạc bằng
sóng vô tuyến không còn diễn ra bình thường nữa, có khi bị mất hẳn. Điều này
dẫn đến nhiều hậu quả cho những hoạt động phụ thuộc vào liên lạc vô tuyến
trong cuộc sống của con người.

13
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
 Bão từ có thể làm tê liệt hệ thống điện thế giới
[ 1 ]

Các nhà khoa 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 cấp nước trên
Trái Đất. Đây không phải là lần đầu
tiên, ảnh hưởng của bão từ đối với Trái
Đất được nhắc tới. Năm 1859, một đợt
"gió Mặt Trời" đã làm cho các đường
dây điện thoại đồng loạt bị cháy.
Viện khoa học quốc gia Mỹ (NAS) đang
nghiên cứu để ra một bản báo cáo về "bão" Mặt Trời trong tương lai gần
và hy vọng báo cáo sẽ là hồi chuông cảnh tỉnh toàn nhân loại về một hiểm
họa tiềm ẩn. Xác suất phá hoại của bão từ của Mặt Trời tuy nhỏ nhưng
nếu xảy ra hậu quả sẽ khủng khiếp.
Tiến sĩ Dan Baker, Chủ nhiệm chương trình nghiên cứu "bão" Mặt Trời
của NAS cho biết Mặt Trời đang hoạt động theo một quy luật khá chặt
chẽ.
Cứ 11 năm, nó lại giải phóng một đợt các dòng hạt điện tích tạo thành

công trình xây dựng to lớn, tầm cỡ xuyên quốc gia hoặc xuyên lục địa, với
những hệ thống máy móc hiện đại và vô cùng tinh xảo, vấn đề càng trở nên cấp
thiết. Trong những năm tới đây, vấn đề càng trở nên cấp bách vì hoạt động Mặt
trời đang dần đến cực đại vào những năm 2000, 2001. Số bão từ mạnh sẽ tăng
lên, các bão từ cực mạnh sẽ xuất hiện, vì vậy việc nghiên cứu, tìm ra các biện
pháp phòng ngừa là không thể không thực hiện. Để ngăn ngừa những tổn thất
không thể kiểm soát được do thiên nhiên gây nên đối với hệ thống truyền tải
điện, công nghiệp năng lượng cần phảo liên kết với cộng đồng khoa học để
nghiên cứu hiện tượng không bình thường này.

15
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
Tác động của hoạt động Mặt trời nên trường từ Trái đất sẽ làm tăng hoạt động
bão từ, có thể minh hoạ bằng mối liên hệ giữa số vệt đen Mặt trời với chỉ số
Ap, để thể hiện sự tương quan giữa bão từ và hoạt động Mặt trời.
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 kỳ
của mặt trời. Ngày 22/9/2006, vệ
tinh Solar B do Nhật Bản, Mỹ và
Anh cùng chế tạo sẽ được phóng lên
từ Trung tâm Uchinoura ở miền nam
Nhật Bản.
Trong tháng 10, thêm 2 thiết bị thám sát khác có tên gọi Stereo cũng sẽ được
đưa vào không gian để cùng với Solar hợp thành một hệ thống quan sát - dự
báo khí quyển mặt trời. Hình ảnh tổng hợp từ kính viễn vọng đặt trên 2 trạm
thăm dò này sẽ giúp xây dựng mô hình 3 chiều cực kỳ chi tiết và ấn tượng về

Nhờ mạng lưới đài địa từ Việt Nam, chúng tôi đã ghi được hầu hết các trận bão
từ xảy ra, cũng như biến thiên ngày đêm Mặt trời Sq để phục vụ cho thực tiễn
cũng như nghiên cứu khoa học. Theo kết quả nghiên cứu của chúng tôi, nhìn
chung quy luật xuất hiện bão từ trên lãnh thổ Việt Nam không khác nhiều so với
các vùng khác trên thế giới, nghĩa là xuất hiện nhiều và mạnh vào thời kỳ Mặt
trời hoạt động mạnh, vào các thời kỳ phân điểm (tháng 3, 4, 9, 10). Đặc biệt do
ảnh hưởng của dòng Electrojet xích đạo, biên độ bắt đầu bất ngờ của bão từ tăng

17
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
dần khi tiến dần đến xích đạo trong những giờ ban ngày, còn trong những giờ ban
đêm thì giảm dần.
Thường thường một cơn bão từ có diễn biến như sau: thoạt tiên, các thành phần
từ trường Trái đất đột nhiên biến đổi; thành phần H tăng 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 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 pha đầu,
thành phần H chỉ tăng từ từ. Thời gian bắt đầu có thể lệch nhau hàng giờ tại các
điểm khác nhau trên địa cầu. Tiếp theo pha đầu là pha chính được đặc trưng bởi
sự giảm cường độ H. Pha chính có thể kéo dài từ vài giờ đến dưới một ngày. Sau
khi giảm cường độ đến cực tiểu, giá trị H tăng lên và trở lại giá trị ban đầu. Pha
cuối cùng này gọi là pha hồi phục. Pha này có thể kéo dài từ mươi giờ đến vài ba
ngày tuỳ theo từng trận bão.
+ Pha đầu tiên gây ra do sự tác động trực tiếp của dòng hạt Mặt trời lên từ quyển
Trái đất. Chúng nén ép mạnh các đường sức của từ trường Trái đất tại ranh giới
xảy ra tương tác. Dưới tác động của sự nén đó, từ trường tăng lên theo đúng định
luật của từ thủy động học.
+ Pha chính: Xuất hiện khi bắt đầu hình thành vòng điện tròn chạy theo hướng
Tây trong mặt phẳng xích đạo xung quanh Trái đất. Vòng điện này tạo ra từ

Hoàn thiện quy trình phân tích và xử lý số liệu hiện đại, thiết lập hệ thống
thông tin cảnh báo cho đại chúng, cơ quan chức năng, trường học, bệnh viện,
các cơ sở sản xuất giễ bị ảnh hưởng từ đó có giải pháp phòng tránh kịp thời.
Xây dựng quy trình đánh giá ảnh hưởng của bão từ đến con người: Sử dụng hệ
thông tin Địa lý và công nghệ GIS trong 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

19
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
Sơ đồ nghiên cứu và đánh giá ảnh hưởng của bão từ đến con người

20
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
Thông tin mới
Bão từ có ảnh hưởng tới vệ tinh Vinasat-1?
Theo viện Vật lý địa cầu (viện Khoa học công nghệ Việt Nam), bão từ sẽ xuất hiện gia tăng nhiều
hơn vào năm 2009, và có thể ảnh hưởng đến vệ tinh nhân tạo.
PGS-TS Hà Duyên Châu, quyền viện trưởng viện Vật lý địa cầu, cho biết từ trường có thể phá
hỏng các linh kiện trong vệ tinh, ảnh hưởng đến khả năng truyền thông tin liên lạc, làm mất tín
hiệu đường truyền, hoặc làm sai lạc các dữ liệu. Chưa có số liệu chính thức cho thấy vệ tinh
Vinasat-1 của Việt Nam có thể bị ảnh hưởng khi bão từ xuất hiện mạnh trở lại vào năm 2012,
nhưng không loại trừ khả năng vệ tinh này bị tác động bởi bão từ.
Các chuyên gia của viện Vật lý địa cầu giải thích rằng bão từ hoạt động theo chu trình 11 năm.
Năm 2001 bão từ đã đạt cực đại, nên từ năm 2009 trở đi bão từ sẽ xuất hiện nhiều hơn,
khoảng 20 trận với biên độ dao động 300 - 400nT (nano Tesla). Bão sẽ hoạt động mạnh nhất với
cường độ 500 - 600nT vào năm 2012 - 2013.
Cũng theo TS Châu, bão từ có cường độ nhỏ dưới 200nT thường không gây ảnh hưởng xấu.
Nhưng nếu bão từ mạnh có thể ảnh hưởng tới sức khỏe, đặc biệt là với những người mắc
bệnh tim, khớp, thần kinh. Ngoài ra, bão từ cũng có khả năng ảnh hưởng tới đường dây tải điện

 www.giaothongvantai.com.vn/ /Bao _tu_voi_suc_khoe_con_nguoi
 www.vnexpress.net/GL/Khoa-hoc
 vietbao.vn/Khoa-hoc/Bao-tu-anh-huong-o-Bac-ban-cau
 www.lamdong.gov.vn/vi-VN/a/ /bao-ah-toi-he-thong-dien-tg.aspx
 www.cesti.gov.vn/left/stinfo/sukien
 www.bao moi.com/Info/Nam-2009-Co-khoang-20-tran- bao -
tu/79/2473938.epi
 vietnamnet.vn/ngày 21.2.2009/năm 2009 sẽ có nhiều trận bão từ mạnh
 www.tuoitre.com.vn/26.2.2009/bài phỏng PGS-TS Hà Duyên Châu, quyền viện
trưởng viện Vật lý địa cầu .
 www.baodatviet.vn/11.5.2009/bài phỏng vấnTiến sĩ Lê Huy Minh, Phó Viện
trưởng Viện Vật lý địa cầu (Bộ Khoa học - Công nghệ)

23


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status