Tormentas geomagnéticas y su

impacto sobre la vida cotidiana

Nivel 3: Adultos

1. ¿ Cuál es el problema? 2. El Sol y su influencia sobre la Tierra. 3. Efectos de las tormentas magnéticas sobre la tecnología y los seres vivos. 4. ¿Cómo se vigila la amenaza?

1. ¿ Cuál es el problema? 2. El Sol y su influencia sobre la Tierra. 3. Efectos de las tormentas magnéticas sobre la tecnología y los seres vivos. 4. ¿Cómo se vigila la amenaza?

1. DEFINIENDO EL PROBLEMA

Incremento de la actividad solar y de las tormentas geomagnéticas y de su impacto en nuestra sociedad tecnológica

Fenómeno natural que se enmarca en la influencia del Sol sobre la Tierra.

No es nuevo:

Aristóteles, S. IV A.C, Libro I, Meteorológicos, Cap. IV y V Galileo, S. XVII Evento de Carrington, 1859

1.1. Incremento de la actividad solar y de las tormentas geomagnéticas

Presente en la comunidad científica especializada

1859: Evento de Carrington. Impacto en el telégrafo. Efectos en la Península Ibérica, (Marín-Vaquero 2010).

1989: Apagón de Canadá. Problemas en satélites.

1994: Fallos en satélites canadienses de comunicaciones.

2003: Tormenta de Halloween. Grandes pérdidas económicas

aminoradas por alerta previa.

2012: Estimación de pérdidas por fallos en la distribución eléctrica US: 1012 $ (Space Studies Board 2008).

1.2. Y su impacto en la sociedad tecnológica.

1. ¿ Cuál es el problema? 2. El Sol y su influencia sobre la Tierra. 3. Efectos de las tormentas magnéticas sobre la tecnología y los seres vivos. 4. ¿Cómo se vigila la amenaza?

Acción a distancia (150 millones de kilómetros)

Acción gravitatoria

Radiación solar

Emisión de materia

2.1. SOL. CARACTERÍSTICAS.

Acción a distancia (150 millones de kilómetros)

Acción gravitatoria

Radiación solar

Emisión de materia

2.1. SOL. CARACTERÍSTICAS.

Baja actividad Moderada actividad Alta actividad

RELACIÓN ENTRE ACTIVIDAD Y NÚMERO DE MANCHAS SOLARES

¿ Cómo es la actividad solar ? Extremadamente variable

2.1. SOL. CARACTERÍSTICAS.

Ciclo solar de 11 años

2.1. SOL. CARACTERÍSTICAS.

Ciclo solar de 11 años

2.1. SOL. CARACTERÍSTICAS.

El viento solar empuja la cola de los cometas

Biermann, 1951

Parker, 1958

Chapman y Ferraro, 1931

2.2. VIENTO SOLAR.

La emisión de materia del Sol es el origen el viento solar.

Viento solar

Campo magnético de la Tierra

2.3. VIENTO SOLAR. EFECTOS.

El viento solar, al chocar con el CMT, crea la Magnetosfera, el escudo protector de la Tierra y la convierte en nuestro hogar

2.3. VIENTO SOLAR. EFECTOS.

2.4. FENÓMENOS SOLARES EXTREMOS.

Fulguraciones solares

Eyecciones de MC

Agujeros coronales

2.4. FENÓMENOS SOLARES EXTREMOS.

RAYOS X, EUV, BLOQUEOS DE RADIO EVENTOS DE PROTONES TORMENTAS GEOMAGNETICAS

RADIACION ELECTROMAGNETICA

LLEGADA: INMEDIATA DURACION: MINUTOS, 1-2 HORAS

PARTICULAS DE ALTA ENERGIA

LLEGADA: 15 MIN - POCAS HORAS DURACION: DIAS

PARTICULAS DE MEDIA-BAJA ENERGIA

LLEGADA: 2-4 DIAS DURACION: DIAS

PERTURBACION DE SEÑALES DE RADIO RADIOCOMUNICACION TIERRA Y NAVIGACION SATELITAL, SATCOM, INTERFERENCIAS DE RADAR, DEBILITAMIENTO DE ONDAS CORTAS DE RADIO

DESORIENTACION DE SATELITES LECTURAS FALSAS EN SENSORES DAÑO A NAVIOS ESPACIALES FALLOS EN LA CARGA UTIL RADIACION EN AVIONES A GRAN ALTURA DEBILITAMIENTO DE ONDAS CORTAS DE RADIO

CARGA ELECTRICA Y ARRASTRE EN SATELITES Y VV. EE. ERRORES DE NAVEGACION ERRORES TRAYECTORIAS DE LANZAMIENTO INTERFERENCIAS DE RADAR ANOMALIAS RADIOPROPAGACION BLOQUEOS POTENCIA

Fulguraciones Eyecciones de MC Agujeros Coronales

2.4. FENÓMENOS SOLARES EXTREMOS.

1. ¿ Cuál es el problema? 2. El Sol y su influencia sobre la Tierra. 3. Efectos de las tormentas magnéticas sobre la tecnología y los seres vivos. 4. ¿Cómo se vigila la amenaza?

3.1. ¿ CUANDO SE PRODUCE UNA TORMENTA GEOMAGNÉTICA ?

La Eyección de Masa Coronal está orientada hacia la Tierra

La velocidad del viento solar es muy alta, > 1000 km/s

La orientación de Bz es opuesta a la del CMT

3.2. ¿ QUÉ ES UNA TORMENTA GEOMAGNÉTICA ?

Las tormentas geomagnéticas son perturbaciones del campo magnético terrestre de carácter planetario. Su duración puede ser de varias horas y hasta días. Las tormentas geomagnéticas puede producir perturbaciones en la ionosfera: la capa de la atmósfera cargada eléctricamente.

Courtesy Risto Pirjola, FMI, Finland

3.3. EFECTOS DE LAS TORMENTA GEOMAGNÉTICA .

SATÉLITES.

3.3. EFECTOS DE LAS TORMENTA GEOMAGNÉTICA .

Las partículas cargadas de alta energía pueden llegar a atravesar sin problemas capas de hasta 4 cm de aluminio.

SATÉLITES.

3.3. EFECTOS DE LAS TORMENTA GEOMAGNÉTICA .

- Se reduce la capacidad de transmisión del sistema, cae la tensión de las líneas, se pueden producir cortes y eventualmente un apagón total.

- Una tormenta magnética puede producir diferencias de voltaje entre transformadores de alta tensión conectados a tierra, que pueden llegar a saturarse.

- Puede ocurrir un recalentamiento e incendio de los transformadores de alta tensión por una corriente muy elevada respecto al rango de operación diseñado para los mismos.

RED ELÉCTRICA.

3.3. EFECTOS DE LAS TORMENTA GEOMAGNÉTICA .

- Todo el tendido eléctrico de Gran Bretaña se tornó inestable durante dos tormentas geomagnéticas en 1847 y 1859.

- El 13 de Marzo de 1989 una

tormenta geomagnética llevó los transformadores del sistema de suministro eléctrico de Hydro Québec a la saturación. Se produjo en el este de Canadá un corte de 9 horas.

RED ELÉCTRICA.

3.3. EFECTOS DE LAS TORMENTA GEOMAGNÉTICA .

Los oleoductos y gasoductos tienen una tendencia a corroerse, sobre todo en puntos de la superficie donde una corriente eléctrica puede fluir desde el metal hacia el terreno circundante

La corrosión que experimentan los grandes puentes metálicos y las torres de alta tensión puede ser atribuida en parte a este fenómeno.

CORROSIÓN.

3.3. EFECTOS DE LAS TORMENTA GEOMAGNÉTICA .

‐ Las corrientes eléctricas inducidas en el suelo por la variación del campo geomagnética (GICs) pueden interferir en el tráfico ferroviario al perturbar el sistema de señalización.

‐ Julio de 1982 se detectaron en Suecia fluctuaciones de voltaje inducidas desde el espacio que llevaron a fallos.

‐ Este tema está siendo particularmente estudiado en los ferrocarriles rusos y reviste un gran interés para la implantación de líneas de alta velocidad

SEÑALES FERROVIARIAS

3.3. EFECTOS DE LAS TORMENTA GEOMAGNÉTICA .

‐ Animales migratorios como aves y ballenas que usan el campo magnético para orientarse durante sus viaje de miles de kilómetros pueden extraviarse debido a grandes tormentas geomagnéticas.

‐ Efectos sobre algunos procesos biológicos básicos

‐ Los pasajeros y la tripulación de un avión están directamente expuestos a los rayos cósmicos secundarios producidos en la atmósfera terrestre.

EFECTOS SOBRE LOS SERES VIVOS

3.3. EFECTOS DE LAS TORMENTA GEOMAGNÉTICA .

Los daños que provocan las grandes tormentas geomagnéticas en satélites y redes de distribución de electricidad no solo afectan a las Agencias del Espacio o las Compañías Eléctricas, sino que pueden afectar enormemente a nuestra forma de vida actual (que tanto depende de la tecnología: electrodomésticos, radio y televisión, teléfono móvil, internet, etc.), haciéndonos retroceder al pasado en pocas horas.

http://guzmansreviews.wordpress.com/

3.3. EFECTOS DE LAS TORMENTA GEOMAGNÉTICA .

1. ¿ Cuál es el problema? 2. El Sol y su influencia sobre la Tierra. 3. Efectos de las tormentas magnéticas sobre la tecnología y los seres vivos. 4. ¿Cómo se vigila la amenaza?

4.1. SISTEMA DE DETECCIÓN.

Observación del Sol Desde la Tierra: Observatorios Desde el espacio: Misiones SOHO, STEREO, SDO

Se observa lo que ha sucedido en el Sol unos 8 minutos antes

29/3/06

Satélites situados en el punto L1 de Lagrange del Sistema Sol-Tierra ACE

SOHO

GOES Satélites geoestacionarios

Red de Observatorios en tierra

4.1. SISTEMA DE DETECCIÓN.

ACE: Advanced Composition Explorer

http://www.srl.caltech.edu/ACE/ace_mission.html

4.1. SISTEMA DE DETECCIÓN.

ACE IMF Bz

Velocidad viento solar

Densidad viento solar

19-21 Noviembre, 2003

4.1. SISTEMA DE DETECCIÓN.

SOHO: Solar Heliospheric Observatory

http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=14

4.1. SISTEMA DE DETECCIÓN.

6 -11-2011 8 -11-2011

SOHO: Solar Heliospheric Observatory

http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=14

4.1. SISTEMA DE DETECCIÓN.

SOHO: Solar Heliospheric Observatory

http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=14

4.1. SISTEMA DE DETECCIÓN.

ACE

Goes 10

IMF Bz

Velocidad viento solar

Densidad viento solar

Flujo de protones: 4-9; 9-15; 15-40 MeV

Componente CM paralela eje rotación Tierra

19-21 Noviembre, 2003

4.1. SISTEMA DE DETECCIÓN.

4.2. INFORME DE SITUACIÓN. PRONOSTICO.

4.2. INFORME DE SITUACIÓN. PRONOSTICO.

http://www.sec.noaa.gov/NOAAscales/index.html

4.2. INFORME DE SITUACIÓN. PRONOSTICO.

Viento solar

http://www.swpc.noaa.gov/SWN/

Actividad auroral

4.2. INFORME DE SITUACIÓN. PRONOSTICO.

Muchas gracias por su atención

sites Stanford Solar Center SOHO Exploring the Sun Space Weather Center (Space Science Institute) Space Weather Basic Facts Space Weather Space Weather.Com ESA Space Weather Programme NASA/GSFC Sun- Earth Connection Mathematical Exploration and Understanding

Esta presentación se realizó dentro del proyecto

“ESTUDIO DE LAS TORMENTAS GEOMAGNÉTICAS Y EVALUACIÓN DE SU

IMPACTO EN EL ÁMBITO DE LAS TECNOLOGÍAS E INFRAESTRUCTURAS

EN ESPAÑA Y PORTUGAL”

financiado por la Fundación Mapfre