Skip to content

Dhoruba za jua, kukatika kwa kijiografia na kushindwa kwa gridi ya taifa

Dhoruba kali ya sumakuumeme hutokea wakati Jua linapolipuka na wingu kubwa la tani bilioni za plasma yenye sumaku inayoitwa Coronal Mass Ejection (CME) inayoelekezwa moja kwa moja kwenye Dunia, ikikandamiza uga wa sumaku wa Dunia na kusukuma mikondo ya umeme yenye nguvu kwenye gridi za nishati za bara, mabomba na nyaya za mawasiliano chini ya bahari. Tofauti na matetemeko ya ardhi au mipigo ya sumakuumeme iliyotengenezwa na mwanadamu (EMPs) ambayo hupiga bila onyo sifuri, dhoruba za jua husafiri kutoka Jua hadi Duniani kwa muda wa saa 15 hadi 72, na kuzipa kaya dirisha la onyo la awali la athari ya kujaza vyombo vya maji, kuwasha matangi ya mafuta ya gari, kutoa pesa taslimu, kuchaji betri, na kuchomoa vifaa vya kielektroniki vinavyoweza kuathiriwa na jua kabla ya mshtuko wa jua kufika.

Fanya hivi sasa

  1. Washa matangi ya mafuta ya gari na utoe pesa taslimu za dharura za madhehebu madogo mara moja kwenye G4 au G5 Geomagnetic Storm Watch: Wakati mashirika ya hali ya hewa ya anga ya juu (kama vile Kituo cha Utabiri wa Hali ya Hewa cha NOAA nchini Marekani, Ofisi ya Met ya Uingereza, au Shirika la Anga la Ulaya) yanatoa Saa ya G4 (Mkali) au G5 (iliyokithiri) moja kwa moja hadi saa 15 kabla ya kituo cha mafuta, 4 hadi kituo cha mafuta. Pampu za mafuta za vituo vya huduma na vituo vya kadi za mauzo huacha kufanya kazi mara moja gridi ya eneo ya safari ya nje ya mtandao.
  2. Jaza beseni za kuogea, mitungi safi na vyombo vya maji kwa siku 14 za kunywa na usafi wa mazingira: Mitambo ya kutibu maji ya manispaa na vituo vya nyongeza vinategemea pampu za umeme zinazotumia gridi ya taifa ambazo hupoteza shinikizo ndani ya saa chache baada ya kukatika kwa umeme katika eneo pana. Hifadhi angalau lita 4 (galoni 1) za maji safi kwa kila mtu kwa siku** katika mitungi ya kiwango cha chakula, pamoja na mabafu ya kujaza (kwa kutumia kibofu cha plastiki ikiwa kinapatikana) kwa kuosha na kusafisha vyoo.
  3. Chaji simu zote, vituo vya umeme vya lithiamu, kompyuta za mkononi, taa za mbele, na redio za njia mbili hadi 100%, kisha UNPLUG zifikie kabla ya dirisha la kuwasili la CME: Betri zako zikisha chajiwa kikamilifu, toa tofali zote zinazochaji na nyaya za umeme nje ya soketi za ukuta kabla ya dhoruba ya jua kugonga sumaku ya Dunia.
  4. Chomoa kielektroniki vifaa nyeti vya kielektroniki vya nyumbani na uzime vivunja saketi vizito vya volt 240: Usitegemee vipande vya bei nafuu vya ulinzi wa plastiki wakati wa dhoruba ya sumakuumeme. Vuta plagi za ukuta kwenye kompyuta, vipanga njia, runinga na maikrofoni, na ugeuze vikata umeme vya double-pole 240-volt kwenye paneli yako kuu ya umeme kwa viyoyozi vya kati, pampu za joto, hita za maji za umeme, pampu za visima na chaja za gari la umeme (EV) ili kulinda injini na bodi zao za kudhibiti dhidi ya athari mbaya za mabadiliko ya voltage ya gridi ya taifa.
  5. Pakua ramani kamili za barabara za nje ya mtandao na rekodi za matibabu kwenye kifaa cha akiba na upakie kifurushi cha chelezo kinachokingwa na Faraday: Kwa sababu dhoruba kali za kijiografia hushinda urambazaji wa satelaiti ya GPS/GNSS na mawimbi ya redio ya masafa ya juu kwa saa 24 hadi 72, pakua hali kamili au kitaifa ramani za nje ya mtandao (katika Ramani za Google, Oga, Apple, au Ramani za Google), thibitisha kuwa unayo. atlasi za barabara za karatasi kwenye gari lako, na weka betri/mchezo wa mkono AM/FM/NOAA redio ya hali ya hewa na simu ya ziada iliyofunikwa kwa kadibodi ndani ya chombo cha chuma kilichofungwa.
  6. Badilisha mifumo ya jua na betri ya paa la nyumba iwe "Njia ya Nje ya Gridi / Kisiwa" kabla ya athari: Ikiwa nyumba yako ina paneli za jua zilizooanishwa na kibadilishaji kibadilishaji cha betri mseto (kama vile Tesla Powerwall, Enphase, au SolarEdge), ondoa mwenyewe kutoka kwa gridi ya matumizi kupitia swichi yako ya kuhamisha kabla ya CME kugonga kwa nguvu sana voltage ya gridi ya taifa au uharibifu wa gridi ya taifa hauwezi kuharibu awamu ya gridi ya taifa.
flowchart TD
    A["NOAA / UK Met Office Masuala ya G4 (Mkali) au G5 (Mkali) Saa ya Dhoruba ya Geomagnetic"] --> B["Dirisha la Onyo Hufunguliwa: Saa 15 hadi 48 Kabla ya Kutolewa kwa Coronal Mass Ejection (CME) Kupiga Dunia"]
    B --> C["Saa ya 1: Mizinga ya Mafuta ya Gari ya Juu, Toa Pesa (Bili $1/$5/$10/$20), na Maagizo ya Kuchukua"]
    C --> D["Saa 2: Jaza Madumu ya Maji ya Kunywa (4L / 1 Gal kwa Kila Mtu/Siku) na Jaza Bafu kwa ajili ya Usafi wa Mazingira"]
    D --> E["Saa ya 3: Chaji Simu Zote, Benki za Nishati, Kompyuta ndogo na Redio hadi 100%, Pakua Ramani za Nje ya Mtandao"]
    E --> F["Saa 1 Kabla ya Athari ya Satellite ya L1 (Tahadhari ya DSCOVR/ACE): Chomoa Kifaa cha Elektroniki na Vivunja 240V VIMEZIMWA"]
    F --> G{"Je, Gridi ya Umeme ya Mkoa Huanguka Juu ya Athari za CME?"}
    G -- "Hapana: Huduma Zinapita Kupitia Udhibiti wa Voltage ya Rolling" --> H["Subiri Hadi Nafasi ya Hali ya Hewa ya Kp Ishuke Chini ya Kp 5 Kabla ya Kuunganisha tena Gia Nyeti"]
    G -- "Ndiyo: Kuzima kwa Transfoma ya Eneo-Pana" --> I["Zima Valve Kuu ya Maji ya Barabarani Ikiwa Shinikizo Likishuka, Fuatilia Redio ya Matangazo ya AM na Rasilimali za Mgao"]

Sehemu ya 1: Dhoruba za Jua (CMEs) dhidi ya EMP ya Nyuklia: Fizikia, Hadithi na Hatari Halisi.

Mkanganyiko wa hadharani kati ya Dhoruba ya Jua (Mtoto wa Kijicho / Dhoruba ya Kijiografia) na iliyotengenezwa na mwanadamu Mapigo ya Umeme ya Urefu wa Juu (HEMP / Nuclear EMP) husababisha familia nyingi kuingiwa na hofu bila sababu (kuamini simu zao ambazo hazijachomekwa na gari lililoegeshwa litalipuka na kuunguza miundombinu ya maji wakati wa dhoruba za muda mrefu) au kupuuza mifumo ya nishati ya umeme kwa muda mrefu. kushindwa).

Jinsi Dhoruba ya Jua inavyoingiliana na Dunia (Hatua 3 za Hali ya Hewa ya Anga)

Mlipuko mkubwa wa sumaku unapotokea kwenye eneo amilifu la jua linaloikabili Dunia, nishati ya jua hufika kwenye sayari yetu katika mawimbi matatu tofauti yanayotembea kwa kasi tofauti:

  1. Wimbi la 1: Mwako wa Jua (Kuzimika kwa Redio ya R-Scale: Itawasili Baada ya Dakika 8): Mwako wa miale ya X na mwanga mwingi wa urujuanimno unaosafiri kwa kasi ya mwanga. Hupunguza safu ya D ya angahewa ya juu ya Dunia ndani ya dakika 8, na kusababisha kukatika kwa redio ya mawimbi mafupi ya mawimbi mafupi** ya muda mfupi ya High-Frequency (HF) kwa vyombo vya anga na baharini, lakini haina athari yoyote kwenye gridi ya nishati ya umeme.
  2. Wimbi 2: Dhoruba ya Mionzi ya Jua (Dhoruba ya S-Scale ya Protoni: Huwasili Baada ya Dakika 15 Hadi Saa Kadhaa): Mikondo ya protoni zenye nguvu huharakishwa na mlipuko wa jua. Chembechembe hizi zinaweza kusababisha misukosuko ya tukio moja katika setilaiti za obiti ya juu na kuongeza viwango vya mionzi kwa wanaanga na abiria kwenye ndege za kibiashara za polar, lakini angahewa ya Dunia huwazuia kabisa kuwafikia watu au vifaa vya elektroniki vilivyo ardhini.
  3. Wimbi la 3: Utoaji wa Misa ya Coronal / Dhoruba ya Geomagnetic (G-Scale: Itawasili Baada ya Saa 15 hadi 72): Hili ni tukio la kutishia gridi. Kiputo cha tani bilioni cha plazima ya jua yenye sumaku huumiza kilomita milioni 150 (maili milioni 93) kutoka Jua hadi Duniani. Ikiwa uwanja wa sumaku uliopachikwa wa CME unaelekeza kusini (negative Bz), kinyume na uga wa sumaku wa kaskazini wa Dunia, inachubua-viungo na sumaku ya Dunia na kutupa terawati za nishati ya sumaku kwenye angahewa ya juu, ikiendesha Mikondo Inayotokana na Kijiografia (GICs) ardhini.

Ulinganisho wa Kiufundi: CME Asilia ya Sola dhidi ya EMP ya Nyuklia ya Urefu wa Juu (E1, E2, E3)

Kulingana na tathmini za kiufundi za Wakala wa Usalama wa Mtandao na Miundombinu wa Marekani (CISA), Taasisi ya Utafiti wa Nishati ya Umeme (EPRI), Gridi ya Kitaifa ya Uingereza ESO, na Idara ya Nishati ya Marekani, dhoruba asilia ya jua huzalisha tu ** mkondo wa polepole unaoletwa na kijiografia (E3-like mapigo)** na kamwe haitoi saumu E1 microwave/radio-frequency mapigo ambayo hukaanga microchips ambazo hazijaunganishwa.

Tabia ya Kimwili Dhoruba ya Asili ya Jua (Utoaji wa Misa ya Coronal / Tukio la Hatari la Carrington) EMP ya Nyuklia ya Urefu wa Juu: E1 Pulse (Kipengele cha Haraka) EMP ya Nyuklia ya Urefu wa Juu: E2 & E3 Pulses (Ya kati & Magnetohydrodynamic)
Wakati wa Onyo la Mapema saa 15 hadi 72 kutoka kwa mlipuko wa jua; dakika 15 hadi 45 uthibitisho kamili wa sumaku kwenye setilaiti ya L1 (DSCOVR / ACE) Tahadhari sifuri (huinuka hadi kilele kwa sekunde 2.5 hadi 5 kwa kasi ya mwanga) Milisekunde hadi sekunde 300 mara tu kufuatia mpigo wa E1
Marudio na Nguvu ya Uga Tofauti za uga wa sumaku wa masafa ya chini zaidi (< 1 Hz); inaleta mikondo ya quasi-DC (Ampea 10 hadi 300+) katika kondakta zenye urefu wa kilomita nyingi Mzunguko wa Juu Sana kwa UHF (10 MHz hadi 1 GHz); hadi Voti 50,000 kwa kila mita (50 kV/m) uwanja wa umeme E2 inafanana na umeme (1 kV/m); E3 (< 1 Hz) hushawishi mikondo ya quasi-DC katika njia ndefu za umeme zinazofanana na CME kali ya jua
Athari kwa Simu Zisizozimwa, Kompyuta ndogo, Redio na Magari Yanayoegeshwa Uharibifu sifuri wa moja kwa moja. Kondakta fupi kuliko kilomita kadhaa haziwezi kuchukua mikondo inayotokana na kijiografia. Gia ambayo haijachomekwa ni salama kwa 100%. Hatari Kubwa ya Kuungua kwa Microchip: Wanandoa kwenye ubao wa mzunguko mfupi wa ufuatiliaji, kamba na antena moja kwa moja isipokuwa ndani ya ngao ya Faraday. ** Uharibifu wa sifuri wa moja kwa moja kwa vifaa vidogo ambavyo havijaunganishwa **; E3 wanandoa pekee kwenye njia ndefu za upitishaji wa gridi na nyaya.
Athari kwa Vifaa vya Nyumbani vilivyochomekwa na Elektroniki Hatari ya Wastani hadi Juu: Kushuka kwa voltage ya gridi kali, upotoshaji wa usawaziko, na usawa wa awamu kabla ya gridi kuporomoka kunaweza kuteketeza injini za AC na vifaa vya umeme vilivyochomekwa. Hatari Kubwa: Husafiri chini ya nyaya za nyumba hadi kwenye vifaa vilivyochomekwa kwenye nanoseconds. Hatari ya Wastani hadi Kubwa: Husafiri kwenye njia za matumizi hadi kwenye transfoma na paneli za ujenzi zilizounganishwa.
Athari kwa Vibadilishaji vya Gridi vya Nguvu-Juu ya Ziada (EHV) Hatari ya Janga: Quasi-DC GICs hujaa chembe za chuma za transfoma (half-cycle saturation), na kusababisha 200°C+ kuongezeka kwa joto, vilima vilivyoyeyuka, na kukatika kwa umeme katika eneo. Huharibu relays za ulinzi za kidijitali za SCADA, vitambuzi vya kituo kidogo na vihami kauri. Hatari ya Janga (E3): Kueneza kwa nusu mzunguko na uharibifu wa joto wa 345 kV / 500 kV / 765 kV hatua ya juu na transfoma ya kituo kidogo.

Kwa nini jiolojia ya mawe huamua ikiwa gridi ya nishati ya eneo lako inaweza kuathiriwa na dhoruba ya jua

Kwa nini dhoruba ya jua ya Machi 1989 iliporomosha gridi ya umeme ya Hydro-Québec katika sekunde 92 huku ikiacha baadhi ya gridi za latitudo ya chini zikiwa sawa? Jibu liko chini ya miguu yako. Dhoruba ya kijiografia inaposababisha mikondo ya umeme kwenye Dunia, mikondo hiyo hutafuta njia rahisi zaidi ya kusambaza. Katika maeneo ambayo yamekaa juu ya miamba ya kale, mnene mwamba (granite na kreni za basalt), kama vile Canadian Shield, New England, Upper Midwest ya Marekani, Pasifiki ya Kaskazini-Magharibi, Scotland, na Skandinavia, mwamba huo thabiti una ukinzani mkubwa wa umeme. Ikizuiwa kutiririka kwenye kina kirefu cha mwamba, Mikondo Inayotokana na Geomagnetic inaruka juu kupitia vijiti vya kutuliza vya vituo vya umeme vya juu na kukimbia kupitia mamia ya kilomita ya nyaya za shaba na alumini badala yake. Nyanda za pwani na mabonde ya mchanga hubakia kuwa hatarini kila zinapounganishwa kupitia njia ndefu za kusambaza umeme kwa maeneo yenye joto.

Sehemu ya 2: Kipimo cha Dhoruba ya Kijiografia cha NOAA (G1 hadi G5) na Mifumo ya Mapema ya Tahadhari

Mashirika ya anga za juu duniani kote hufuatilia Jua saa 24 kwa siku kwa kutumia miale ya jua (kama vile setilaiti za NASA/ESA za SOHO na SDO) na maboya ya anga ya juu ya jua yaliyowekwa kwenye Lagrange Point 1 (L1), kilomita milioni 1.5 (maili milioni 1) juu ya mkondo kutoka duniani (NOAA DSCOVR na NASA ACE satelaiti).

Jinsi ya kusoma Kielezo cha Kp na Mwelekeo wa Bz wakati wa Saa ya Jua

Kiwango cha NOAA Kielezo cha Sayari ya Kp Ukali wa Dhoruba na Wastani wa Masafa (kwa Mzunguko wa Jua wa Miaka 11) Gridi ya Nguvu, Bomba na Athari ya Kibadilishaji gia Setilaiti, GPS/GNSS, na Athari za Redio Hatua Inayohitajika ya Kaya
G1 Kp = 5 Ndogo (~Siku 1,700 kwa kila mzunguko) Mabadiliko ya sasa ya gridi dhaifu; hakuna athari za watumiaji Aurora inayoonekana kwenye latitudo za juu (Kaskazini mwa Kanada, Alaska, Scotland, Norway) Hakuna kinachohitajika.
G2 Kp = 6 Wastani (~Siku 600 kwa kila mzunguko) Gridi za latitudo ya juu hufuatilia kengele za voltage; dhoruba za muda mrefu zinaweza kusisitiza transfoma ya kaskazini Uenezi wa redio ya masafa ya juu (HF) hufifia katika latitudo za polar Fuatilia utabiri wa latitudo za kaskazini.
G3 Kp = 7 Ina nguvu (~Siku 200 kwa kila mzunguko) Marekebisho ya voltage inahitajika kwenye gridi ya taifa; kengele za uwongo zilizoanzishwa kwenye baadhi ya relays za ulinzi za kituo kidogo Msimamo wa GPS wa mara kwa mara na matatizo ya urambazaji wa masafa ya chini Chaji benki za nguvu za chelezo; weka ramani za nje ya mtandao tayari.
G4 Kp = 8 hadi 9- Kali (~Siku 100 kwa kila mzunguko; k.m. Dhoruba ya Siku ya Akina Mama Mei 2024) Matatizo makubwa ya udhibiti wa voltage; baadhi ya mali za gridi ya safari ya relays za ulinzi nje ya mtandao; GPS ya kilimo cha usahihi inashindwa GPS/GNSS imeharibika au haiwezi kutumika kwa saa; aurora inayoonekana chini hadi latitudo za kati (Florida, Texas, Ulaya Kusini) Washa mafuta, jaza mitungi ya maji, chaji betri zote, chomoa vifaa vya kielektroniki visivyo muhimu.
G5 Kp = 9 Iliyokithiri (~Siku 4 kwa kila mzunguko; k.m., Machi 1989 Quebec Blackout, Okt 2003 Halloween Storms, 1859 Carrington Event) Kuzimika kwa mfumo wa kinga kwa wingi na uwezekano wa kuanguka kwa gridi ya mkoa; uharibifu wa kudumu wa mafuta kwa transfoma ya Extra-High-Voltage (EHV). Kuzima kwa redio ya HF wakati wa mchana; Hitilafu za kuweka GPS na muda kwa saa 24 hadi 72; uvutaji mkali wa satelaiti Tekeleza itifaki kamili ya kuzima: chomoa umeme, ondoa vivunja 240V, hifadhi gia mbadala kwenye kontena la Faraday.

Sehemu ya 3: Kulinda Elektroniki za Nyumbani, Vigeuzi vya Miale na Kujenga Ngao ya Faraday

Wakati dhoruba kali ya jua ya G5 au tishio la EMP limekaribia, walinzi wa kawaida wa kuongezeka kwa watumiaji hawataokoa kifaa chako, na kwa kweli wanaweza kuwa hatari ya moto ya ndani.

1. Kwa nini walinzi wa kawaida wa ukanda wa nguvu hushindwa (na kuwaka moto) wakati wa matukio ya sumakuumeme

Ndani ya kinga ya kawaida ya $20 ya mkanda wa nguvu kuna kijenzi cha ukubwa wa sarafu kiitwacho Metal Oxide Varistor (MOV). MOV imeundwa ili kuelekeza kiinuka cha volteji cha microsecond kutoka kwa mpigo wa umeme ulio karibu hadi kwenye waya wa ardhini.

  • Wakati wa dhoruba kali ya sumakuumeme, mikondo ya quasi-DC hujaa transfoma za matumizi, na kusababisha voltage inayoendelea, voltage ya chini (brownouts), na upotoshaji mkubwa wa mawimbi ya usawa na isiyo ya kawaida unaodumu dakika hadi saa kabla ya gridi kusafiri nje ya mtandao.
  • Zinapoathiriwa na upotoshaji unaoendelea wa hali ya juu au kuongezeka kwa voltage kwa muda mrefu, MOV zilizo ndani ya vijiti vya umeme vya bei nafuu huzidisha joto kupita kiwango chao cha kukimbia, kuyeyusha kabati la plastiki na kuwasha zulia au mapazia.
  • Kanuni ya Pengo la Hewa: Kuchomoa plagi ya umeme kutoka kwa njia ya ukutani hutengeneza pengo la hewa la mita 1 ambalo hakuna msukosuko wa gridi ya jua unaoweza kuruka. Kwa vifaa vya waya 240 vya volt (vikondoo vya kati vya HVAC, pampu za visima, oveni za umeme, chaja za EV), kugeuza kikatiza saketi hadi ZIMA kwenye paneli yako kuu ya kikatiza hufungua miunganisho ya ndani ya kiufundi.

2. Jinsi ya kutengeneza Kontena ya Faraday ya DIY iliyojaribiwa, iliyo na maboksi mawili katika dakika 5

Iwapo ungependa kulinda mawasiliano ya chelezo na vifaa vya elektroniki vya kuishi dhidi ya milipuko mikali ya redio ya jua na masafa ya juu E1/E2 mipigo ya sumakuumeme (EMP), huhitaji kununua mifuko ya bei ghali. Unaweza kutengeneza ngao ya Faraday yenye kiota yenye ufanisi zaidi kwa kutumia kopo la takataka la mabati au bati la chuma la biskuti/ammo:

flowchart TD
    A["Chagua Kontena laini la Chuma la Nje (Mkopo wa Tupio la Mabati, Ammo ya Chuma, au Bati la Kuki ya Chuma)"] --> B["Hatua ya 1: Kagua na Safisha Mfuniko wa Kifuniko cha Chuma (Futa Rangi Mshono wa Mawasiliano ili Chuma Kisichogusa Chuma Tupu)"]
    B --> C["Hatua ya 2: Sambaza Mambo ya Ndani Mzima na Uhamishaji Nene usio na conductive (Sanduku la Kadibodi, Povu, au Taulo Kavu)"]
    C --> D["Hatua ya 3: Funga Kila Kipengee Cha Kielektroniki Kilichochomwa Kimoja Katika Mfuko wa Plastiki + Tabaka 3 za Foili ya Alumini yenye Uzito"]
    D --> E["Hatua ya 4: Weka Gia Iliyofungwa Ndani ya Muhimili wa Maboksi (Thibitisha Mawasiliano ya Chuma hadi Chuma Sifuri Ukitumia Ukuta wa Nje)"]
    E --> F["Hatua ya 5: Bonyeza Kifuniko cha Kifuniko cha Chuma na Ufunge Mshono Mzima wa Mzunguko Kwa Mkanda wa HVAC wa Alumini ya Kupitisha"]
  • Cha kupakia ndani ya chombo chako cha Faraday:
  • Redio inayotumia betri ya AM/FM/Shortwave ya mfukoni (pamoja na betri za lithiamu AA/AAA zilizofungwa, ambazo zina maisha ya rafu ya miaka 15 hadi 20 na hazivuji kamwe asidi babuzi kama vile betri za alkali).
  • Simu mahiri au kompyuta kibao ya zamani iliyopakiwa awali na Topografia ya nje ya mtandao na ramani za barabara (OsmAnd au Organic Maps), Wikipedia ya nje ya mtandao (Kiwix), nakala za PDF za rekodi za matibabu za familia, maagizo, hati na mwongozo wa dharura, pamoja na kebo ya kuchaji ya USB.
  • Paneli ya jua inayobebeka inayoweza kukunjwa (20W hadi 100W) na lithiamu-iron-fosfati (\(\text{LiFePO}_4\)) au benki ya umeme ya lithiamu-ioni ya USB.
  • Taa ya taa ya LED na kidirisha kidijitali cha msingi (kwa ajili ya majaribio ya betri na urejeshaji wa nishati ya nyumbani).
  • Kwa wagonjwa wa kisukari au wagonjwa mahututi: Hifadhi rudufu kipimo cha glukosi kwenye damu au kichunguzi muhimu cha kielektroniki cha matibabu.

Kosa la #1 la Faraday Cage: Kuruhusu kifaa kugusa ukuta wa chuma tupu

Keji ya Faraday hufanya kazi kwa kuelekeza sehemu za nje za sumakuumeme kwenye ngozi ya nje ya chombo cha chuma. Ukidondosha simu mahiri au redio moja kwa moja kwenye sehemu ya chini ya chuma tupu ya kopo la ammo au pipa la takataka bila mjengo wa ndani wa kuhami, mkondo wa umeme unaopita kwenye ukuta wa chuma huingia moja kwa moja kwenye chasi ya kifaa, na kuiharibu. Daima dumisha angalau sentimita 1 hadi 2 (inchi 0.5 hadi 1) ya kadibodi kavu, povu, mpira, au insulation ya nguo iliyokunjwa** kati ya vifaa vyako na kuta za ndani za chuma.

Sehemu ya 4: Kustahimili Gridi ya Muda Mrefu na Kukatika kwa Transfoma (Saa 72 hadi Siku 30+)

Katika hali ya kukatika kwa wastani ambapo relay za kinga husafiri kwa njia za upitishaji nje ya mtandao ili kuhifadhi vifaa (kama huduma zinajaribu sasa chini ya NERC ya Amerika Kaskazini. TPL-007 viwango vya usumbufu wa sumakuumeme na itifaki za Gridi ya Kitaifa ya Uingereza), nishati inaweza kurejeshwa kupitia "Black Start" mitambo ya maji na gesi ndani ya saa 12 hadi 72. Hata hivyo, katika hali ya hali ya juu ya Carrington ambapo dazeni nyingi za transfoma za kuongeza kasi za tani 200 hadi 400 **Ziada-Juu-ya Juu (EHV) zinakabiliwa na hitilafu ya kujikunja kwa ndani, huduma hushikilia transfoma chache za vipuri, kumaanisha kukatika kwa umeme au kukatika kwa eneo kunaweza kudumu wiki.

1. Dakika 60 za Kwanza za Kuanguka kwa Gridi: Ufungaji wa Maji na Maji Taka

  1. Jaza kila chombo kilichosalia huku minara ya maji ya manispaa ingali na shinikizo la mvuto: Hata baada ya pampu za umeme kushindwa kwenye kiwanda cha maji cha jiji, minara ya maji ya kitongoji iliyoinuliwa hutoa shinikizo la mvuto kwa dakika 30 hadi masaa 6 hadi kila mtu kwenye barabara yako atoe maji kwenye mnara. Jaza mara moja kila sufuria safi, ndoo, beseni ya mashine ya kuosha na mtungi.
  2. Zima vali yako kuu ya maji mara tu shinikizo la manispaa linaposhuka hadi sifuri: Njia kuu ya maji ya manispaa ikipoteza shinikizo chanya, maji yaliyochafuliwa ya ardhini yanaingia kwenye mabomba ya barabarani yaliyopasuka, na mifereji hasi ya nyuma inaweza kunyonya maji safi moja kwa moja kutoka kwenye mabomba ya nyumba yako na kichemshia maji kurudi kwenye njia kuu ya barabara. Kufunga mitego ya valves kuu ya nyumba yako ya kuziba maji lita 110 hadi 300 (galoni 30 hadi 80) za maji safi ya kunywa ndani ya tangi lako la heater ya maji ya moto, ambayo unaweza kuyamwaga inavyohitajika kutoka kwenye spigot ya shaba iliyo chini kabisa ya tanki (hakikisha umezima vali ya gesi ya hita ya maji au kupasua bomba la kupasua maji kwanza. utupu ili tanki kukimbia).
  3. Acha kusafisha vyoo vya kawaida ikiwa vituo vya kuinua majitaka vya manispaa havifanyi kazi: Katika vitongoji tambarare au vilima, njia za maji taka za manispaa hutegemea umeme pampu za kuinua majitaka kila kilomita chache. Iwapo kila mtu ataendelea kumwaga maji ya ndoo kwenye vyoo wakati wa kukatika kwa umeme kwa siku nyingi huku vituo vya kuinua vikiwa vimekufa, maji taka ghafi hurudi nyuma kupitia mfereji wa maji wa orofa ya chini kabisa au bafu ya sakafu ya chini katika kitongoji. Weka choo kavu cha ndoo mbili (ndoo ya lita 19 / galoni 5 iliyowekwa na mifuko ya takataka nzito ya kontrakta na takataka ya paka, visu vya misonobari, au moss ya mboji) na uziba mfereji wako wa chini kabisa wa sakafu ya chini ya ardhi kwa plagi ya kupima mpira inayoweza kupanuliwa ikiwa hifadhi ya maji taka inatishia.

2. Mawasiliano na Urambazaji Wakati Cell Towers, Internet, na GPS Inapoingia Giza

  • Kwa nini minara ya seli hufa ndani ya saa 4 hadi 24: Ingawa minara mikuu ya seli ina betri za chelezo za asidi-asidi (zinazodumu kwa saa 4 hadi 8) au jenereta za dizeli (zinazodumu kwa saa 24 hadi 72), swichi za urekebishaji wa nyuzi-optic na lori za kurejesha mafuta hazifanyi kazi wakati gridi ya mkoa inaporomoka.
  • Kwa nini Redio ya AM yenye Nguvu ya Juu (530 to 1710 kHz) ndio njia kuu ya kuokoka: Tofauti na mawimbi ya redio na televisheni ya FM (ambazo husafiri kwa makini na kusimama kwenye upeo wa macho umbali wa kilomita 50), vituo vya utangazaji vya AM vilivyo wazi (kama vile Vituo vya Msingi vya Kuingia / Mfumo wa Tahadhari ya Dharura nchini Marekani, BBC Radio 4 Longwave/Medium Radio nchini Australia nchini Uingereza, CBC Radio na ABC nchini Canada) transmita kubwa ngumu na akiba ya dizeli ya wiki nyingi. Wakati wa usiku, mawimbi ya anga ya redio ya AM yanaruka kutoka kwenye ionosphere kote ** kilomita 800 hadi 1,500 (maili 500 hadi 900)**, ikiruhusu redio ya AM yenye mfuko wa $15 kupokea majimbo ya mbali ambayo hayajazimika au matangazo ya dharura ya kitaifa.
  • Kuabiri bila GPS: Wakati wa dhoruba ya kijiografia ya G5, upenyo mkali wa ionospheric hushindana na hali dhaifu zaidi. 1.575 GHz ishara kutoka kwa satelaiti za GPS, Galileo, na GLONASS. Marubani wa ndege, meli na madereva wanaotegemea pekee ramani za GPS za wingu la moja kwa moja watapoteza urambazaji. Daima weka atlasi halisi ya barabara kwenye kisanduku cha glovu ya gari lako na ** dira ya sumaku ya bati** kwenye vifaa vyako vya dharura (kumbuka: wakati wa saa nyingi za dhoruba ya sumaku, sindano ya dira ya sumaku inaweza kubadilikabadilika kwa digrii 1 hadi 5, kisha kurudi hadi kaskazini kabisa sumaku pindi tu dhoruba ya kijiografia inapopungua).

CARBON MONOXIDE HUUA KIMYA KIMYA WAKATI WA KILA KUZIMWA: Jenereta na Kanuni za Kupasha joto.

Katika kila kukatika kwa umeme kwa siku nyingi, monoxide ya kaboni (\(\text{CO}\)) yenye sumu kutoka kwa jenereta za petroli zinazobebeka, grill za mkaa na jiko la propane husababisha kuongezeka kwa vifo vinavyoweza kuzuilika. - Usiwahi kuendesha jenereta inayoweza kubebeka ndani ya karakana, sehemu ya chini ya ardhi, ukumbi au banda, hata mlango wa gereji ukiwa wazi kabisa. Kila mara weka jenereta zinazobebeka nje ya angalau mita 6 (futi 20) kutoka kwa kila dirisha, mlango, na sehemu ya kutolea hewa, na moshi ikielekeza mbali na nyumba. - Kamwe usitumie oveni ya jikoni ya gesi, vichomea jiko la gesi, au choko cha mkaa ili kupasha joto nafasi yako ya kuishi. - Weka angalau kengele mbili zinazoendeshwa kwa betri (au lithiamu iliyofungwa kwa miaka 10) Kengele za Monoksidi ya Kaboni zikiwa zimetumika katika kila kiwango cha kulala cha nyumba yako; zinahitaji umeme wa ukuta sifuri kuokoa maisha ya familia yako usiku.

Maswali yanayoulizwa mara kwa mara

Je, dhoruba kali ya jua au Utoaji wa Coronal Mass Ejection unaweza kudhuru mwili wangu, mtoto wangu ambaye hajazaliwa, au wanyama wangu wa kipenzi?

Hapana. Dunia imezungukwa na blanketi mnene wa angahewa (sawa na ulinzi wa mionzi hadi mita 10 / futi 33 za zege thabiti) pamoja na sumaku ya sayari yetu. Hata wakati wa dhoruba kali ya jua ya kiwango cha G5 Carrington, mionzi ya jua isiyodhuru huwafikia watu, wajawazito, au wanyama walio chini. Hutahisi chochote kimwili, athari pekee inayoonekana kutoka ardhini ni taa za kuvutia za kaskazini na kusini (aurora borealis na aurora australis) zinazong'aa juu juu ndani kabisa ya anga la kati na latitudo ya chini.

Je. gari langu la kisasa lililodungwa mafuta au gari la umeme bado litaanza na kuendesha baada ya dhoruba kubwa ya jua?

Ndiyo, dhoruba ya asili ya jua (CME) HAITAharibu au kuzima gari, lori, au trekta ambayo haijachomwa iliyoketi barabarani au kwenye barabara yako ya kuingia. Kwa sababu kifaa cha kuunganisha nyaya za gari kina urefu wa mita 3 hadi 4 tu (futi 10 hadi 13) na hukaa kwenye matairi manne ya mpira yaliyowekwa maboksi kutoka ardhini, haiwezi kuchukua Mikondo Inayotokana na Geomagnetically (ambayo inahitaji makondakta umbali wa kilomita nyingi). Tahadhari mbili pekee ni: (1) Ukiendesha Kifaa cha Umeme cha programu-jalizi (EV), chomoa kebo ya kuchaji kutoka kwa gari kabla ya dhoruba ya jua kugonga ili mkondo wa gridi ya taifa usiweze kuingia kwenye chaja ya ndani ya gari kupitia waya wa ukuta; na (2) Skrini ya GPS ya gari lako iliyojengewa ndani inaweza kuelea au kupoteza kufuli ya setilaiti kwa saa 24 hadi 48 wakati wa dhoruba.

Je, ninaweza kutumia oveni yangu ya microwave kama ngome iliyoboreshwa ya Faraday wakati wa dharura?

Tanuri ya microwave ya kaya hutoa ulinzi wa kiasi, wa wastani na haifai sana kuliko pipa la takataka la chuma lililofungwa au safu tatu za foil ya alumini ya kazi nzito. Tanuri za microwave hupangwa mahususi ili kuzuia mikrowewe ya jikoni ya GHz 2.45 huku ikiruhusu mwanga unaoonekana kupita kwenye wavu wa dirisha la mbele lililotoboka, na husalia kuunganishwa moja kwa moja kwenye nyaya za umeme za ukuta wa nyumba yako isipokuwa kama hazijachomwa. Ikiwa unatumia microwave ambayo haijachomekwa kwa kubana, lazima bado ufunge vifaa vya kielektroniki ndani kwenye mfuko wa plastiki uliozungukwa na tabaka tatu zenye kubana za karatasi ya alumini ya kazi nzito kabla ya kuziweka ndani.

Ni nini hufanyika kwa ndege angani ikiwa dhoruba ya jua ya G5 au dhoruba ya mionzi ya jua itapiga wakati wa safari?

Mashirika ya ndege ya kibiashara na vidhibiti vya usafiri wa anga (kama vile FAA ya Marekani, Eurocontrol, na UK CAA) hupokea arifa za moja kwa moja za wakati halisi kutoka kwa Kituo cha Utabiri wa Hali ya Hewa cha Nafasi cha NOAA na vituo vya hali ya hewa vya anga ya ICAO saa chache kabla ya dhoruba kufika. Wakati dhoruba kali ya mionzi ya jua (S3 hadi S5) au dhoruba ya sumakuumeme (G4 hadi G5) inapotokea, mashirika ya ndege huelekeza kiotomatiki safari za ndege za transpolar (kama vile safari za ndege kati ya Amerika ya Kaskazini na Asia au Ulaya kupitia Ncha ya Kaskazini) hadi latitudo za chini ambapo uga wa sumaku wa Dunia ni mzito, badilisha kutoka kwa redio ya High-Frequency (HF) hadi setilaiti ya redio ya redio, VH na Rejea ya Mfumo wa VH. gyroscopes zinazohitaji setilaiti sufuri) pamoja na vinara vya kusogeza chini ili kutua kwa usalama bila GPS.

Je, tunapata onyo la mapema kiasi gani kabla ya dhoruba ya jua ya kiwango cha Carrington kugonga gridi ya nishati?

Unapata maonyo mawili tofauti. Kwanza, wakati ambapo Utoaji wa Misa ya Coronal unaoelekezwa na Dunia unapolipuka kutoka kwenye Jua, kamera za korona kwenye setilaiti huona wingu la halo linalopanuka ndani ya dakika 30 hadi 60, na hivyo kuruhusu NOAA na UK Met Office kutoa Saa ya Geomagnetic Storm saa 15 hadi 48 kabla ya wingu kufika Duniani (haraka Carrington-saa 8 hadi 5 CME ya kawaida hadi 6 CME). masaa 72). Pili, takriban dakika 15 hadi 45 kabla ya wingu kupiga Dunia, hupitia moja kwa moja kupitia DSCOVR na setilaiti za ACE zilizoegeshwa kilomita milioni 1.5 juu ya mto kwenye Lagrange Point 1, kupima mwelekeo kamili wa sumaku (kaskazini dhidi ya kusini Bz) na kuthibitisha kama athari itakuwa pigo lisilo na madhara la kuangaza macho au dhoruba kali ya G5.

Ikiwa gridi ya umeme itashuka kutoka kwa dhoruba ya jua, ni lini ni salama kuunganisha tena kigeuzi changu cha umeme na jua?

Subiri angalau saa 4 hadi 6 baada ya nishati thabiti ya matumizi kurejea, na usikilize masasisho ya dharura ya karibu nawe kwenye redio ya betri ya AM ikithibitisha kuwa onyo la Geomagnetic Storm limeshushwa chini ya G3, kabla ya kuchomeka kompyuta nyeti, vifaa, au vibadilishaji umeme vilivyounganishwa na gridi kurudi ukutani. Huduma zinapowasha tena nishati njia za upokezaji wakati au mara tu baada ya usumbufu wa kijiografia, dhoruba ndogo za CME na mabadiliko ya kibadilishaji cha transfoma yanaweza kusababisha miisho ya voltage inayorudiwa na kukatika kabla ya gridi ya taifa kutengemaa kabisa.

Vyanzo vimeangaliwa

  • Utawala wa Kitaifa wa Bahari na Anga (NOAA Space Weather Prediction Center - SWPC, Marekani): NOAA Space Weather Scales (Geomagnetic Storms G1 hadi G5, Solar Radiation Storms S1 hadi S5, Radio Blackouts R1 hadi R5) na DSCOVR Real-Time Solar Wind Protocols.
  • Wakala wa Usalama wa Mtandao na Miundombinu (CISA) na Wakala wa Shirikisho wa Kudhibiti Dharura (FEMA, Marekani): * Mipigo ya Kiumeme (EMP) na Miongozo ya Ustahimilivu ya Geomagnetic Disturbance (GMD) kwa Miundombinu Muhimu na Wananchi*.
  • Shirika la Kutegemewa la Umeme la Amerika Kaskazini (NERC, Marekani / Kanada): Kiwango cha Kutegemewa TPL-007 (Utendaji Uliopangwa wa Mfumo wa Usambazaji kwa Matukio ya Usumbufu wa Kijiografia) na Uchambuzi wa Baada ya Tukio la Hydro-Québec Blackout wa 1989.
  • Kituo cha Uendeshaji cha Hali ya Hewa cha Ofisi ya Met cha Uingereza (MOSWOC) na Kiendeshaji cha Mfumo wa Umeme wa Gridi ya Kitaifa (ESO, Uingereza): Utayarishaji Mkali wa Hali ya Hewa wa Angani, Tathmini ya Daftari la Kitaifa la Hatari la Dhoruba za Jua, na Upunguzaji wa Kibadilishaji cha Gridi.
  • Shirika la Anga la Ulaya (Programu ya Usalama wa Anga ya ESA / Mtandao wa Huduma ya Hali ya Hewa ya Anga, Umoja wa Ulaya): Utabiri wa Utoaji Misaada wa Coronal na Athari za Uangaziaji wa Ionospheric GNSS.
  • Taasisi ya Utafiti wa Nishati ya Umeme (EPRI, Marekani): * Mapigo ya Umeme ya Mwinuko wa Juu (HEMP E1/E2/E3) na Tathmini ya Sasa ya Kibadilishaji joto Inayotokana na Geomagnetically (GIC)*.

Miongozo inayohusiana