Сончеви бури, геомагнетни прекини и дефект на мрежата¶

Тешка геомагнетна бура се јавува кога Сонцето еруптира со огромен облак од магнетизирана плазма тежок милијарди тони наречен Coronal Mass Ejection (CME) насочен директно кон Земјата, компресирање на магнетното поле на Земјата и предизвикувајќи моќни електрични струи низ континенталните енергетски мрежи, цевководи и подморски комуникациски кабли. За разлика од земјотресите или вештачките електромагнетни импулси (EMP) кои удираат со нула предупредување, соларните бури патуваат од Сонцето до Земјата во текот на 15 до 72 часа, давајќи им на домаќинствата критичен прозорец за предупредување пред удар да ги наполнат контејнерите со вода, да ги наполнат резервоарите за гориво во возилата, да подигнат готовина, да наполнат батерии и физички да ја исклучат електричната енергија осетлива на шок.

Направете го ова сега¶

1. Пополнете ги резервоарите за гориво за возилата и подигнете готовина за итни случаи веднаш по Г4 или Г5 Геомагнетна бура: кога агенциите за вселенски временски услови (како што е Центарот за предвидување на вселенското време на NOAA во Соединетите држави, Метеоролошката канцеларија на Обединетото Кралство или Европската вселенска агенција) издаваат *G4 (Тешко) или G5 (4 часа пред бензинска станица директно од 15 часа) и прво банкомат. Пумпите за гориво на сервисната станица и терминалите за картички на продажни места престануваат да работат веднаш штом регионалната електрична мрежа ќе се исклучи офлајн.
2. Пополнете кади, чисти бокали и контејнери со вода за 14 дена пиење и канализација: Општинските станици за третман на вода и станиците за засилување се потпираат на електрични пумпи напојувани од мрежа кои губат притисок за неколку часа по затемнување на широк простор. Чувајте најмалку 4 литри (1 галон) чиста вода по лице дневно во бокали за храна, плус наполнете кади (користете пластичен мочен меур за када ако е достапен) за миење и миење во тоалет.
3. Полнете ги сите телефони, литиумски централи, лаптопи, фарови и двонасочни радија до 100%, а потоа исклучете ги пред прозорецот за пристигнување на CME: Штом вашите батерии се целосно наполнети, физички извлечете ги сите тули за полнење и кабли за напојување од ѕидните приклучоци пред сончевата бура да го погоди магнетот на Земјата.
4. Физички исклучете ја чувствителната домашна електроника и исклучете ги тешките прекинувачи на апаратот од 240 волти: Не потпирајте се на евтини пластични ленти за заштита од пренапони за време на геомагнетна бура. Повлечете ги ѕидните приклучоци на компјутерите, рутерите, телевизорите и микробрановите печки и исклучете ги двополните 240 волти прекинувачи на главниот електричен панел за централни климатизери, топлински пумпи, електрични бојлери, пумпи за бунари и полначи за електрични возила (EV) за да ги заштитат нивните мотори и контролни табли од тешки мрежни прекини и хармоници на напонот на мрежата.
5. Преземете ги целосните офлајн мапи на патиштата и медицинската евиденција на резервен уред и пакувајте резервен комплет заштитен со Фарадеј: бидејќи силните геомагнетни бури ја мешаат сателитската навигација GPS/GNSS и радиосигналите со висока фреквенција од 24 до 72 часа, преземете целосни државни или национални klzzwxh:0024, Apple Maps, илGoogle Maps потврдуваат хартиени патни атласи во вашето возило и поставете акумулатор/рака AM/FM/NOAA метеоролошки радио и резервен телефон завиткан во картон во затворен метален контејнер.
6. Префрлете ги соларните и домашните батериски системи на покривот во „Off-Grid / Island Mode“ пред ударот: ако вашиот дом има соларни панели поврзани со хибриден инвертер за батерии (како Tesla Powerwall, Enphase или SolarEdge), рачно исклучете се од електричната мрежа преку прекинувачот за пренос не може да се оштети пред CME да се оштети или да се оштети CME. вашиот инвертер.

flowchart TD
    A["NOAA / Обединетото Кралство Мет канцеларија прашања G4 (тешки) или G5 (екстремни) Геомагнетна бура часовник"] --> B["Се отвора прозорец за предупредување: 15 до 48 часа пред короналното масовно исфрлање (CME) да ја погоди Земјата"]
    B --> C["Час 1: Наполнете ги резервоарите за гориво за возилата, подигнувајте готовина (сметки 1/5/10/20 долари) и земајте рецепти"]
    C --> D["Час 2: Наполнете бокали со вода за пиење (4L / 1 Gal по лице/ден) и наполнете кади за канализација"]
    D --> E["Час 3: Наполнете ги сите телефони, напојувачките банки, лаптопите и радијата до 100%, преземете офлајн карти"]
    E --> F["1 час пред ударот на сателитот L1 (Предупредување DSCOVR/ACE): Физички исклучете ја електрониката и исклучете ги прекинувачите од 240 V"]
    F --> G{"Дали регионалната електрична мрежа пропаѓа по влијанието на CME?"}
    G -- "Не: Комуналните услуги се вози преку контрола на напонот на тркалање" --> H["Почекајте додека вселенското време индексот Kp падне под Kp 5 пред повторно да го поврзете чувствителната опрема"]
    G -- "Да: Затемнување на трансформаторот со широка површина" --> I["Исклучете го вентилот за вода на главната улица ако падне притисокот, следете го радиото за емитување AM и ресурсите"]

Дел 1: Сончеви бури (CME) наспроти нуклеарни EMP: физика, митови и реални ризици¶

Јавната конфузија помеѓу природната Сончева бура (коронално масовно исфрлање/геомагнетна бура) и вештачкиот електромагнетен пулс на голема височина (HEMP / Нуклеарна EMP) предизвикува многу семејства или да паничат непотребно (верувајќи дека нивниот исклучен телефон и паркираната инфраструктура ќе пукнат во вистинска закана). (долгорочен дефект на мрежата за вода и електрична енергија).

Како сончевата бура всушност комуницира со Земјата (3 фази на времето во вселената)¶

Кога ќе се случи масивна магнетна ерупција на активна сончева дамка свртена кон Земјата, сончевата енергија стигнува до нашата планета во три различни бранови кои се движат со различни брзини:

1. Бран 1: Сончев одблесок (Радио затемнување со Р-скала: пристигнува за 8 минути): Блесок на рендгенски зраци и екстремна ултравиолетова светлина што патува со брзина на светлината. Го јонизира дневниот Д-слој на горната атмосфера на Земјата во рок од 8 минути, предизвикувајќи привремени Високо-фреквентни (HF) краткобранови радио затемнувања за авијација и поморски бродови, но нема нула влијание врз електричната мрежа.
2. Бран 2: Бура од сончево зрачење (Протонска бура од С-скала: пристигнува за 15 минути до неколку часа): текови на енергетски протони забрзани од сончевата ерупција. Овие честички може да предизвикаат потреси од еден настан кај сателитите во висока орбита и да ги зголемат дозите на радијација за астронаутите и патниците на поларните комерцијални летови, но Земјината атмосфера целосно ги блокира да стигнат до луѓето или електрониката на земјата.
3. Бран 3: Исфрлање на коронална маса / Геомагнетна бура (Г-скала: пристигнува за 15 до 72 часа): Ова е настан кој е опасен по мрежата. Меур од милијарда тони магнетизирана соларна плазма се движи низ 150 милиони километри (93 милиони милји) од Сонцето до Земјата. Ако вграденото магнетно поле на CME покажува на југ (negative Bz), спротивно на магнетното поле на Земјата кон север, се олупи со магнетосферата на Земјата и исфрла теравати магнетна енергија во горниот дел од атмосферата, предизвикувајќи Геомагнетно индуцирани струи (ГИЦ) во земјата.

Техничка споредба: природен соларен CME наспроти нуклеарен EMP на висока надморска височина (E1, E2, E3)¶

Според техничките проценки на Американската агенција за кибер-безбедност и инфраструктура (CISA), Институтот за истражување на електрична енергија (EPRI), Националната мрежа на Обединетото Кралство ESO и Министерството за енергетика на САД, природна соларна бура произведува само бавна геомагнетно индуцирана струја (E3-like пулс) и никогаш го произведува постот E1 микробранова/радио-фреквентен пулс што ги пржи исклучените микрочипови.

Дел 2: Скалата на геомагнетна бура NOAA (G1 до G5) и системи за рано предупредување¶

Вселенските метеоролошки агенции ширум светот го следат Сонцето 24 часа на ден користејќи сончеви опсерватории (како што се сателитите SOHO и SDO на НАСА/ЕСА) и пловци за сончеви ветрови во длабоката вселена стационирани во ** Точка Лагранж 1 (L1)**, 1,5 милиони километри (1 милион милји) возводно од Земјата (NOAA DSCOVR и NASA ACE сателити).

Како да го прочитате индексот Kp и ориентацијата Bz за време на соларен часовник¶

Дел 3: Заштита на домашната електроника, соларни инвертери и изградба на штитот од Фарадеј¶

Кога е неизбежна сериозна соларна бура од G5 или закана за EMP, стандардните заштитници од пренапони на потрошувачите нема да ја спасат вашата опрема и всушност можат да станат опасност од пожар во затворен простор.

1. Зошто стандардните заштитници од пренапонски ленти не успеваат (и се запалат) за време на геомагнетни настани¶

Внатре во типичен заштитник од пренапонски ленти од 20 долари има компонента со големина на паричка наречена Варистор од метален оксид (MOV). MOV е дизајниран да го пренасочи скок на напон микросекунда од удар на гром во близина на жица за заземјување.

• За време на силна геомагнетна бура, квази-DC струите ги заситуваат комуналните трансформатори, предизвикувајќи одржлив пренапон, недоволно напон (исклучување) и сериозно изобличување на парните и непарните хармонични фреквенции кое трае минути до часови пред да се вклучи мрежата офлајн.
• Кога се подложени на одржливо хармонично изобличување или продолжен пренапон, MOV-овите во евтините ленти за напојување се прегреваат над границата на термички бегство, топејќи ја пластичната обвивка и запалувајќи тепих или завеси.
• Правило за воздушен јаз: Физичкото извлекување на електричниот приклучок од ѕидниот штекер создава 1 метар воздушен јаз низ кој ниту еден бран на мрежата предизвикан од Сонцето никогаш не може да го прескокне. За жичаната опрема од 240 волти (централни HVAC кондензатори, бунарски пумпи, електрични печки, полначи за електрични возила), превртувањето на прекинувачот во ИСКЛУЧЕНО на главната плоча на прекинувачот ги отвора внатрешните механички контакти.

2. Како да изградите тестиран, двојно изолиран DIY контејнер Фарадеј за 5 минути¶

Ако сакате да ја заштитите резервната комуникација и електрониката за преживување и од екстремни сончеви радио рафали и од високофреквентни E1/E2 електромагнетни импулси (EMP), не треба да купувате скапи тактички кеси. Можете да изградите високо ефективен вгнезден Фарадејски штит користејќи корпа за отпадоци од галванизиран челик или метален калај за бисквити/муниција:

flowchart TD
    A["Изберете мазен надворешен метален контејнер (канта за отпадоци од галванизиран челик, челична муниција или метална калај за колачиња)"] --> B["Чекор 1: Проверете и исчистете го металниот раб на капакот (Исбришете ја бојата од контактниот шев така што голиот метал го допира голиот метал)"]
    B --> C["Чекор 2: Обложете ја целата внатрешност со густа непроводлива изолација (картонска кутија, пена или суви крпи)"]
    C --> D["Чекор 3: Завиткајте го секој исклучен електронски предмет поединечно во пластична кеса + 3 слоја тешка алуминиумска фолија"]
    D --> E["Чекор 4: Ставете ја завитканата опрема во изолираното јадро (потврдете нула контакт метал-метал со надворешниот ѕид)"]
    E --> F["Чекор 5: Притиснете го металниот капак за затворање и запечатете го целиот периметарски шев со проводна метална алуминиумска HVAC лента"]

• Што да спакувате во вашиот контејнер Фарадеј:
• Џебно радио AM/FM/Краткобранови батерии (плус запечатени литиумски AA/AAA батерии, кои имаат рок на траење од 15 до 20 години и никогаш не пропуштаат корозивна киселина како алкалните батерии).
• Постар резервен паметен телефон или таблет однапред вчитан со офлајн топографски и улични карти (OsmAnd или Organic Maps), офлајн Википедија (Kiwix), PDF копии од семејни медицински досиеја, рецепти, акти и прирачници за итни случаи, плус USB кабел за полнење.
• Преклоплив пренослив соларен панел (20W до 100W) и литиум-железо-фосфат (\(\text{LiFePO}_4\)) или литиум-јонска USB-банка за напојување.
• Една LED светилка и основен дигитален мултиметар (за тестирање на батериите и враќање на електричната енергија во домот).
• За дијабетичари или критични медицински пациенти: резервен резервен мерач на гликоза во крвта или критичен електронски медицински монитор.

Дел 4: Преживување на продолжено затемнување на мрежата и трансформаторот (72 часа до 30+ дена)¶

При умерено затемнување каде што заштитните релеи едноставно ги исклучуваат далноводите офлајн за да заштедат опрема (како што сега се обидуваат комуналните услуги под северноамериканскиот NERC TPL-007 Стандардите за геомагнетни пречки и протоколите на Националната мрежа на Обединетото Кралство), струјата може да се врати преку „Црн почеток“ хидро и гасни турбини во рок од 12 до 72 часа. Меѓутоа, во екстремно сценарио од класата Карингтон, каде што десетици масивни ** трансформатори со екстра висок напон (EHV)** се соочуваат со внатрешен дефект на намотување, комуналните претпријатија имаат ограничени резервни трансформатори, што значи дека прекините на струја или регионалните прекини може да траат со недели.

1. Првите 60 минути од колапсот на мрежата: Заклучување на водата и канализацијата¶

1. Наполнете го секој преостанат сад додека општинските водни кули сè уште имаат гравитациски притисок: Дури и откако ќе откажат електричните пумпи во градската постројка за вода, покачените водни кули во соседството обезбедуваат гравитациски притисок 30 минути до 6 часа додека сите на вашата улица не ја исцедат кулата. Веднаш наполнете го секое чисто тенџере, кофа, када за машина за перење и стомна.
2. Исклучете го главниот вентил за вода во домаќинството штом општинскиот притисок падне на нула: ако општинската водоводна мрежа изгуби позитивен притисок, контаминираната подземна вода навлегува во испукани улични цевки, а негативниот заден сифон може да ја вшмукува чистата вода веднаш од цевките од вашата куќа и бојлерот назад во главната улица. Затворање на главниот вентил за затворање на водата во вашиот дом ** 110 до 300 литри (30 до 80 галони) чиста вода за пиење во резервоарот за грејач за топла вода**, која може да ја исцедите по потреба од месинганата шипка на самото дно на резервоарот (прво исклучете го бојлерот или грејачот за гас. горе за да се скрши вакуумот за да се исцеди резервоарот).
3. Престанете да ги исплакнувате стандардните тоалети ако откажат станиците за подигнување на комуналната канализација: Во рамни или ридски населби, општинските канализациони линии зависат од електрични пумпи за подигање на отпадни води на секои неколку километри. Ако секој продолжи да истура вода од кофа во тоалетите за време на повеќедневното затемнување додека станиците на лифтовите се мртви, суровата отпадна вода се враќа преку најнискиот одвод на подрумот или тушот на приземјето во соседството. Поставете сув санитарен тоалет со две кофи (кофа од 19 литри / 5 галони обложена со тешки кеси за отпадоци и ѓубре за мачки, струготини од бор или тресет) и приклучете го најнискиот одвод од подрумот со проширлив гумен тест приклучок ако се заканува резервна копија од отпадни води.

2. Комуникации и навигација кога ќе се затемнат мобилните кули, Интернетот и GPS-от¶

• Зошто мобилните кули умираат во рок од 4 до 24 часа: Иако главните мобилни макро-кули имаат резервни оловни батерии (траат од 4 до 8 часа) или дизел генератори (траат од 24 до 72 часа), прекинувачите за бекхаул со оптички влакна и камионите за повторно снабдување со гориво не успеваат за време на регионалните решетки.
• Зошто AM радио со висока моќност (530 to 1710 kHz) е ултимативен спас за преживување: За разлика од FM радио и телевизиските сигнали (кои патуваат строго во линијата на видот и застануваат на хоризонтот оддалечен 50 километри), станиците за емитување AM со јасен канал (како што се станиците на примарната влезна точка / системот за предупредување за итни случаи во САД, BBCve Radio 4 Wadaa C и ABC Local Radio во Австралија) користат масивни зацврстени предаватели со повеќенеделни резерви на дизел. Во текот на ноќта, небесните бранови на радио AM отскокнуваат од јоносферата преку 800 до 1.500 километри (500 до 900 милји), дозволувајќи му на џебното AM радио од 15 долари да прими далечни незатемнети состојби или емитувања на национални итни случаи.
• Навигација без ГПС: за време на геомагнетна бура Г5, екстремната јоносферска сцинтилација ги надминува ултра слабите 1.575 GHz сигнали од сателитите GPS, Галилео и ГЛОНАСС. Пилотите на авионите, бродовите и возачите кои се потпираат исклучиво на мапите на GPS во живо облак ќе ја изгубат навигацијата. Секогаш чувајте физички хартиен патен атлас во кутијата за ракавици на вашето возило и магнетен компас на основната плоча во комплетот за итни случаи (забелешка: за време на шпицот на магнетното невреме, иглата на магнетниот компас може да варира за 1 до 5 степени, а потоа се враќа на точниот магнетен север штом геомагината ќе се спушти).

Најчесто поставувани прашања¶

Проверени извори¶

• Национална океанска и атмосферска администрација (NOAA вселенско време за предвидување центар - SWPC, Соединетите Американски Држави): * NOAA вселенски временски скали (геомагнетни бури G1 до G5, сончево зрачење бури S1 до S5, радио затемнување од R1 до R5) и DSCOVR Real-Time Protocols Solar*.
• Агенција за сајбер-безбедност и безбедност на инфраструктурата (CISA) и Федерална агенција за управување со вонредни состојби (FEMA, Соединетите Американски Држави): * Насоки за отпорност на електромагнетни импулси (EMP) и геомагнетни нарушувања (GMD) за критична инфраструктура и граѓани*.
• Северноамериканска корпорација за доверливост на електрична енергија (NERC, Соединетите Американски Држави / Канада): Стандард за доверливост TPL-007 (Планирани перформанси на системот за пренос за настани со геомагнетни нарушувања) и Анализа по настанот за затемнување на хидро-Квебек од 1989 година.
• Обединетото Кралство Met Office Space Weather Operation Centre (MOSWOC) и Национален мрежен електричен систем оператор (ESO, Обединетото Кралство): Сериозна подготвеност за временските услови во вселената, проценка на националниот регистар на ризици на соларни бури и ублажување на мрежните трансформатори.
• Европска вселенска агенција (ESA Space Safety Program / Space Weather Service Network, Европска Унија): Прогнозирање на коронална маса на исфрлање и јоносферски влијанија на сцинтилација на GNSS.
• Институт за истражување на електрична енергија (EPRI, Соединетите Американски Држави): * Термички проценки на трансформаторите за електромагнетни импулси на висока надморска височина (HEMP E1/E2/E3) и геомагнетно индуцирана струја (GIC)*.

Поврзани водичи¶

• Регионална мрежа колапс и продолжено затемнување
• Безбедност при прекин на електрична енергија во домот и резервна моќност
• Изградба на 72-часовен и 14-дневен комплет за итни случаи
• Известувања за прочистување, складирање и вриење на водата
• Броеви за итни случаи по земја