Réchauffement Climatique

Le premier test extérieur aux Etats-Unis visant à limiter le réchauffement climatique en augmentant la couverture nuageuse a été lancé mardi depuis le pont d'un porte-avions désaffecté dans la baie de San Francisco.

L'expérience, que les organisateurs n'ont pas annoncée pour éviter les réactions négatives du public, marque l'accélération d'un domaine de recherche controversé connu sous le nom de modification du rayonnement solaire. Le concept consiste à projeter des substances telles que des aérosols dans le ciel pour réfléchir la lumière du soleil loin de la Terre.

Cette initiative menée par des chercheurs de l’Université de Washington a renouvelé les questions sur la manière d’étudier de manière efficace et éthique les technologies climatiques prometteuses qui pourraient également nuire aux communautés et aux écosystèmes de manière inattendue. L’expérience consiste à pulvériser des particules microscopiques de sel dans l’air, et le secret entourant son timing a pris même certains experts au dépourvu.
https://twitter.com/silvano_trotta/status/1776682265801588820

Volcanique en cours
Une faille est apparue après la barrière de protection contre la lave.
La population est privée de l'eau chaude destinée à réchauffer les maisons.
Des travaux sont en cours pour protéger la centrale électrique de la région.
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Cette dernière éruption a mis en évidence une grave vulnérabilité ou négligence des infrastructures, puisque presque toutes les maisons de la péninsule de Reykjanes sont désormais privées de chauffage central, et nous nous demandons comment nous avons pu laisser une telle situation se produire avec toutes les connaissances que nous avons accumulées depuis 2021. La lave s'est toutefois écoulée très rapidement cette fois-ci, mais nous aurions dû déplacer ce pipeline il y a longtemps.
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This latest eruption has exposed a serious infrastructure vulnerability or neglect since almost every house on the Reykjanes Peninsula is now without central heating, and we ask our selves how we could let that happen we all the knowledge we have gathered since 2021. The lava has however flowed extremely fast this time, but we should have moved this pipeline a long time ago. https://www.youtube.com/watch?v=RilEA-MKTqM

ou permet de mesurer l'intensité d'une .

Il va de 0 à 9, 0 étant très calme et 9 étant extrêmement intense. Cet indice aide les scientifiques à comprendre l'impact de l'activité solaire sur le champ magnétique terrestre.
Lorsque l'indice K est élevé, cela signifie qu'il peut y avoir des perturbations dans des domaines tels que la communication par satellite ou les réseaux électriques. Il est donc important que les scientifiques surveillent l'indice K afin de nous protéger et de nous préparer aux effets potentiels des tempêtes géomagnétiques.

Un orage géomagnétique, également appelé orage magnétique, est une perturbation temporaire de la magnétosphère terrestre causée par une onde de choc du vent solaire.

La perturbation à l'origine de l'orage magnétique peut être une éjection de masse coronale (CME) ou (beaucoup moins gravement) une région d'interaction en co-rotation (CIR), un courant de vent solaire à grande vitesse provenant d'un trou coronal. La fréquence des tempêtes géomagnétiques augmente et diminue en fonction du cycle des taches solaires. Pendant le maximum solaire, les tempêtes géomagnétiques sont plus fréquentes, la majorité d'entre elles étant provoquées par des CME.

L'augmentation de la pression du vent solaire comprime d'abord la magnétosphère. Le champ magnétique du vent solaire interagit avec le champ magnétique terrestre et transfère une énergie accrue dans la magnétosphère. Ces deux interactions entraînent une augmentation du mouvement du plasma dans la magnétosphère (sous l'effet de l'augmentation des champs électriques à l'intérieur de la magnétosphère) et une augmentation du courant électrique dans la magnétosphère et l'ionosphère. Pendant la phase principale d'une tempête géomagnétique, le courant électrique dans la magnétosphère crée une force magnétique qui repousse la limite entre la magnétosphère et le vent solaire.

Plusieurs phénomènes de météorologie spatiale tendent à être associés à une tempête géomagnétique ou sont provoqués par elle. Il s'agit notamment des particules énergétiques solaires (SEP), des courants induits géomagnétiquement (GIC), des tempêtes ionosphériques et de leurs perturbations qui provoquent des scintillations radio et radar, des perturbations de la navigation par compas magnétique et des manifestations aurorales à des latitudes beaucoup plus basses que la normale.

L'orage géomagnétique le plus important jamais enregistré, l'événement de en septembre 1859, a mis hors service certaines parties du réseau télégraphique américain récemment créé, déclenchant des incendies et provoquant des chocs électriques chez les télégraphistes.
En #1989, un a créé des courants induits par le sol qui ont perturbé la distribution d'électricité dans la majeure partie du Québec et provoqué des aurores jusqu'au Texas.

L'événement de Carrington a été bénin par rapport à de très rares tempêtes géomagnétiques extrêmes appelées événements de , qui provoquent des pics de carbone 14 radioactif dans les cernes de croissance des arbres.

Un orage géomagnétique est défini par les changements de l'indice Dst (disturbance - storm time). L'indice Dst estime la variation moyenne mondiale de la composante horizontale du champ magnétique terrestre au niveau de l'équateur magnétique, sur la base de mesures effectuées par quelques stations magnétométriques. L'indice Dst est calculé une fois par heure et communiqué en temps quasi réel. Pendant les périodes calmes, Dst se situe entre +20 et -20 nano-Tesla (nT)[citation nécessaire].

Une tempête géomagnétique comporte trois phases : initiale, principale et de récupération. La phase initiale se caractérise par une augmentation du Dst (ou de sa composante SYM-H sur une minute) de 20 à 50 nT en quelques dizaines de minutes. La phase initiale est également appelée début soudain de l'orage (SSC).

Cependant, tous les orages géomagnétiques n'ont pas une phase initiale et toutes les augmentations soudaines de Dst ou de SYM-H ne sont pas suivies d'un orage géomagnétique. La phase principale d'un orage géomagnétique est définie par la diminution du Dst à moins de -50 nT. Le choix de -50 nT pour définir un orage est quelque peu arbitraire. La valeur minimale pendant un orage se situe entre -50 et environ -600 nT. La durée de la phase principale est généralement de 2 à 8 heures. La phase de récupération correspond au moment où Dst passe de sa valeur minimale à sa valeur de temps calme. La phase de récupération peut durer de 8 heures à 7 jours.

La taille d'une tempête géomagnétique est classée comme modérée (-50 nT > minimum de Dst > -100 nT), intense (-100 nT > minimum de Dst > -250 nT) ou super-tempête (minimum de Dst < -250 nT).

Mesure de l'intensité
L'intensité d'une tempête géomagnétique est mesurée de différentes manières, notamment par l'indice K :
indice K
l'indice A
L'échelle G utilisée par la National Oceanic and Atmospheric Administration des États-Unis, qui classe la tempête de G1 à G5 (c'est-à-dire G1, G2, G3, G4, G5 dans l'ordre), où G1 est la classification de tempête la plus faible (correspondant à une valeur Kp de 5), et G5 est la plus forte (correspondant à une valeur Kp de 9).

Historique de la théorie
En 1931, Sydney Chapman et Vincenzo C. A. Ferraro ont écrit un article intitulé "A New Theory of Magnetic Storms" (Nouvelle théorie des orages magnétiques), qui tentait d'expliquer le phénomène. Selon eux, chaque fois que le Soleil émet une éruption solaire, il émet également un nuage de plasma, connu aujourd'hui sous le nom d'éjection de masse coronale.

Ils ont supposé que ce plasma voyageait à une vitesse telle qu'il atteignait la Terre en 113 jours, alors que nous savons aujourd'hui que ce voyage dure de 1 à 5 jours. Ils ont écrit que le nuage comprime alors le champ magnétique terrestre et augmente ainsi ce champ à la surface de la Terre.
Les travaux de Chapman et Ferraro s'appuient sur ceux, entre autres, de Kristian Birkeland, qui avait utilisé des tubes cathodiques récemment découverts pour montrer que les rayons étaient déviés vers les pôles d'une sphère magnétique. Il a émis l'hypothèse qu'un phénomène similaire était à l'origine des aurores, expliquant pourquoi elles sont plus fréquentes dans les régions polaires.

La première observation scientifique des effets d'un orage géomagnétique a eu lieu au début du XIXe siècle : de mai 1806 à juin 1807, a enregistré le relèvement d'une boussole magnétique à Berlin. Le 21 décembre 1806, il a remarqué que sa boussole était devenue erratique lors d'une brillante manifestation aurorale.

Les 1er et 2 septembre #1859, la plus grande tempête géomagnétique jamais enregistrée s'est produite. Du 28 août au 2 septembre 1859, de nombreuses taches et éruptions solaires ont été observées sur le Soleil, l'éruption la plus importante ayant eu lieu le 1er septembre. Ce phénomène est connu sous le nom de tempête solaire de 1859 ou d'événement de Carrington. On peut supposer qu'une éjection massive de masse coronale (CME) a été lancée du Soleil et a atteint la Terre en dix-huit heures - un voyage qui prend normalement trois à quatre jours. Le champ horizontal a été réduit de 1600 nT, comme l'a enregistré l'observatoire de Colaba. On estime que Dst aurait été d'environ -1760 nT. Les fils télégraphiques aux États-Unis et en Europe ont subi des augmentations de tension induites (emf) qui, dans certains cas, ont même provoqué des chocs chez les télégraphistes et déclenché des incendies. Des aurores ont été observées jusqu'à Hawaï, au Mexique, à Cuba et en Italie - des phénomènes qui ne sont habituellement visibles que dans les régions polaires. Les carottes de glace montrent que des événements d'une intensité similaire se reproduisent en moyenne tous les 500 ans.

Depuis 1859, des tempêtes moins violentes se sont produites, notamment l'aurore du 17 novembre 1882 et la tempête géomagnétique de mai 1921, qui ont toutes deux perturbé le service télégraphique et déclenché des incendies, ainsi qu'en 1960, où des perturbations radio généralisées ont été signalées.
GOES-7 surveille les conditions météorologiques de l'espace pendant la grande tempête géomagnétique de mars 1989, le moniteur à neutrons de Moscou a enregistré le passage d'une CME sous la forme d'une baisse des niveaux connue sous le nom de baisse de Forbush[15].
GOES-7 surveille les conditions météorologiques de l'espace pendant la grande tempête géomagnétique de mars 1989, le moniteur à neutrons de Moscou a enregistré le passage d'une CME sous la forme d'une baisse des niveaux connue sous le nom de baisse de Forbush.

Au début du mois d'août 1972, une série d'éruptions et de tempêtes solaires a culminé avec une éruption estimée à environ X20 produisant le transit de CME le plus rapide jamais enregistré et une violente tempête géomagnétique et de protons qui a perturbé les réseaux électriques et de communication terrestres, ainsi que les satellites (au moins un a été rendu définitivement inopérant), et a fait exploser spontanément de nombreuses mines marines à influence magnétique de la marine américaine au nord du Viêt Nam.

L'orage géomagnétique de mars 1989 a provoqué l'effondrement du réseau électrique d'Hydro-Québec en quelques secondes, lorsque les relais de protection des équipements se sont déclenchés en cascade. Six millions de personnes ont été privées d'électricité pendant neuf heures. L'orage a provoqué des aurores jusqu'au Texas et à la Floride. La tempête à l'origine de cet événement est le résultat d'une masse coronale éjectée du Soleil le 9 mars 1989. Le Dst minimum était de -589 nT.

Le 14 juillet 2000, une éruption de classe X5 (connue sous le nom de "Bastille Day") s'est produite et une masse coronale a été projetée directement sur la Terre. Une super tempête géomagnétique s'est produite du 15 au 17 juillet ; le minimum de l'indice Dst était de -301 nT. Malgré la force de la tempête, aucune panne de distribution d'électricité n'a été signalée. L'événement du jour de la Bastille a été observé par Voyager 1 et Voyager 2, et c'est donc la tempête solaire la plus éloignée du système solaire qui ait été observée.

Dix-sept éruptions majeures ont éclaté sur le Soleil entre le 19 octobre et le 5 novembre 2003, dont l'éruption peut-être la plus intense jamais mesurée par le capteur XRS de GOES - une énorme éruption X28, qui a entraîné une panne radio extrême, le 4 novembre. Ces éruptions étaient associées à des événements CME qui ont provoqué trois tempêtes géomagnétiques entre le 29 octobre et le 2 novembre, au cours desquelles les deuxième et troisième tempêtes ont été déclenchées avant que la période de tempête précédente ne se soit complètement rétablie. Les valeurs minimales de Dst étaient de -151, -353 et -383 nT. Une autre tempête de cette séquence s'est produite les 4 et 5 novembre avec un Dst minimum de -69 nT. Le dernier orage géomagnétique était plus faible que les précédents, car la région active du Soleil avait tourné au-delà du méridien où la partie centrale de la CME créée lors de l'éruption passait sur le côté de la Terre. L'ensemble de la séquence est connu sous le nom de tempête solaire d'Halloween. Le système WAAS (Wide Area Augmentation System) exploité par la FAA (Federal Aviation Administration) a été mis hors service pendant environ 30 heures à cause de la tempête. Le satellite japonais ADEOS-2 a été gravement endommagé et le fonctionnement de nombreux autres satellites a été interrompu à cause de la tempête.

Le vent solaire transporte également le champ magnétique du Soleil. Ce champ est orienté soit vers le nord, soit vers le sud. Si le vent solaire a des poussées énergétiques, contractant et dilatant la magnétosphère, ou si le vent solaire prend une polarisation vers le sud, on peut s'attendre à des tempêtes géomagnétiques. Le champ orienté vers le sud provoque une reconnexion magnétique de la magnétopause côté jour, injectant rapidement de l'énergie magnétique et des particules dans la magnétosphère terrestre.

Lors d'une tempête géomagnétique, la couche F2 de l'ionosphère devient instable, se fragmente et peut même disparaître. Dans les régions des pôles nord et sud de la Terre, des aurores sont observables.

Les instruments
Les magnétomètres surveillent la zone aurorale ainsi que la région équatoriale. Deux types de radar, à diffusion cohérente et à diffusion incohérente, sont utilisés pour sonder l'ionosphère aurorale. En faisant rebondir les signaux sur les irrégularités ionosphériques, qui se déplacent avec les lignes de champ, on peut retracer leur mouvement et en déduire la convection magnétosphérique.

Les instruments du vaisseau spatial comprennent
Des magnétomètres, généralement de type flux gate. Ils sont généralement placés à l'extrémité des flèches, afin de les tenir à l'écart des interférences magnétiques causées par le vaisseau spatial et ses circuits électriques.
Les capteurs électriques situés aux extrémités des flèches opposées sont utilisés pour mesurer les différences de potentiel entre des points séparés, afin de déduire les champs électriques associés à la convection. Cette méthode fonctionne mieux lorsque la densité du plasma est élevée en orbite terrestre basse ; loin de la Terre, de longues perches sont nécessaires pour éviter l'occultation des forces électriques.
Les radiosondeurs au sol peuvent faire rebondir des ondes radio de différentes fréquences sur l'ionosphère et, en chronométrant leur retour, déterminer le profil de la densité électronique jusqu'à son pic, au-delà duquel les ondes radio ne reviennent plus. Les radiosondeurs en orbite terrestre basse à bord des satellites canadiens Alouette 1 (1962) et Alouette 2 (1965) ont diffusé des ondes radio vers la Terre et observé le profil de densité électronique de l'"ionosphère supérieure". D'autres méthodes de radiosondage ont également été testées dans l'ionosphère (par exemple sur IMAGE).
Les détecteurs de particules comprennent un compteur Geiger, utilisé pour les premières observations de la ceinture de radiation de Van Allen. Les détecteurs à scintillateur sont apparus plus t**d, et les multiplicateurs d'électrons "channeltron", encore plus récents, ont été particulièrement utilisés. Pour déterminer la charge et la composition de la masse, ainsi que les énergies, plusieurs types de spectrographes de masse ont été utilisés. Pour les énergies allant jusqu'à environ 50 keV (qui constituent la majeure partie du plasma magnétosphérique), les à temps de vol (par exemple de type "top-hat") sont largement utilisés[citation nécessaire].

Les ordinateurs ont permis de rassembler des décennies d'observations magnétiques isolées et d'extraire des modèles moyens de courants électriques et des réponses moyennes aux variations interplanétaires. Ils permettent également de simuler la magnétosphère globale et ses réactions, en résolvant les équations de la sur une grille numérique.

Des extensions appropriées doivent être ajoutées pour couvrir la magnétosphère interne, où les dérives magnétiques et la conduction ionosphérique doivent être prises en compte. Dans les régions polaires, directement liées au vent solaire, les anomalies ionosphériques à grande échelle peuvent être modélisées avec succès, même pendant les super-tempêtes géomagnétiques. À des échelles plus petites (comparables à un degré de latitude/longitude), les résultats sont difficiles à interpréter et certaines hypothèses sur l'incertitude du forçage aux hautes latitudes sont nécessaires.

Effets des tempêtes géomagnétiques
Perturbation des systèmes électriques

Il a été suggéré qu'une tempête géomagnétique de l'ampleur de la tempête solaire de 1859 causerait aujourd'hui des milliards, voire des milliers de milliards de dollars de dégâts aux satellites, aux réseaux électriques et aux communications radio, et pourrait provoquer des pannes d'électricité massives qui ne pourraient être réparées avant des semaines, des mois, voire des années. Ces pannes électriques soudaines peuvent menacer la production alimentaire.

Réseau électrique principal
Lorsque des champs magnétiques se déplacent à proximité d'un conducteur tel qu'un fil, un courant induit géomagnétiquement se produit dans le conducteur. Ce phénomène se produit à grande échelle lors des orages géomagnétiques (le même mécanisme influençait également les lignes téléphoniques et télégraphiques avant l'avènement de la fibre optique, voir ci-dessus) sur toutes les longues lignes de transmission. Les longues lignes de transmission (plusieurs kilomètres de long) sont donc susceptibles d'être endommagées par cet effet. Il s'agit notamment des opérateurs en Chine, en Amérique du Nord et en Australie, en particulier pour les lignes modernes à haute tension et à faible résistance. Le réseau européen se compose principalement de circuits de transmission plus courts, qui sont moins susceptibles d'être endommagés.

Les courants (presque continus) induits dans ces lignes par les orages géomagnétiques sont nocifs pour les équipements de transmission électrique, en particulier les transformateurs : ils provoquent la saturation du noyau, limitent leurs performances (et déclenchent divers dispositifs de sécurité) et provoquent l'échauffement des bobines et des noyaux. Dans les cas extrêmes, cette chaleur peut les mettre hors service ou les détruire, voire provoquer une réaction en chaîne susceptible de surcharger les transformateurs. La plupart des générateurs sont connectés au réseau par l'intermédiaire de transformateurs, ce qui les isole des courants induits sur le réseau et les rend beaucoup moins susceptibles d'être endommagés par le courant induit géomagnétiquement. Cependant, un transformateur soumis à ce courant agit comme une charge déséquilibrée pour le générateur, provoquant un courant de séquence négatif dans le stator et, par conséquent, un échauffement du rotor.

Selon une étude réalisée par corporation, une tempête d'une puissance comparable à celle de 1921 détruirait plus de 300 transformateurs et priverait d'électricité plus de 130 millions de personnes aux États-Unis, ce qui coûterait plusieurs milliers de milliards de dollars. L'ampleur de la perturbation fait l'objet d'un débat, certains témoignages au Congrès faisant état d'une coupure potentiellement indéfinie jusqu'à ce que les transformateurs puissent être remplacés ou réparés. Ces prévisions sont contredites par un rapport de la North American Electric Reliability Corporation, qui conclut qu'une tempête géomagnétique entraînerait une instabilité temporaire du réseau, mais pas de destruction généralisée des transformateurs à haute tension. Le rapport souligne que l'effondrement du réseau québécois, largement cité, n'a pas été causé par une surchauffe des transformateurs, mais par le déclenchement quasi simultané de sept relais.

Outre la vulnérabilité des transformateurs aux effets d'un orage géomagnétique, les compagnies d'électricité peuvent également être touchées indirectement par l'orage géomagnétique. Par exemple, les fournisseurs d'accès à Internet peuvent tomber en panne pendant les tempêtes géomagnétiques (et/ou rester non opérationnels longtemps après). Les compagnies d'électricité peuvent avoir des équipements qui nécessitent une connexion internet fonctionnelle pour fonctionner, de sorte que pendant la période où le fournisseur d'accès à internet est en panne, l'électricité peut également ne pas être distribuée.

En recevant les alertes et les avertissements relatifs aux tempêtes géomagnétiques (par exemple, par le Centre de prévision météorologique spatiale ; via les satellites météorologiques spatiaux tels que SOHO ou ACE), les compagnies d'électricité peuvent minimiser les dommages causés aux équipements de transmission d'énergie, en déconnectant momentanément les transformateurs ou en provoquant des coupures de courant temporaires. Il existe également des mesures préventives, notamment pour empêcher l'entrée de GIC dans le réseau par le biais de la connexion neutre-terre.

Les communications
Les systèmes de communication à haute fréquence (3-30 MHz) utilisent l'ionosphère pour réfléchir les signaux radio sur de longues distances. Les tempêtes ionosphériques peuvent affecter les communications radio à toutes les latitudes. Certaines fréquences sont absorbées et d'autres sont réfléchihemins de propagation inattendus. Les stations de télévision et de radio commerciale sont peu affectées par l'activité solaire, mais les communications sol-air, navire-terre, les ondes courtes et les radioamateurs (principalement dans les bandes inférieures à 30 MHz) sont fréquemment perturbées. Les opérateurs radio utilisant les bandes HF dépendent des alertes solaires et géomagnétiques pour maintenir leurs circuits de communication en état de marche.

Les systèmes militaires de détection ou d'alerte précoce fonctionnant dans la gamme des hautes fréquences sont également affectés par l'activité solaire. Le radar "over-the-horizon" fait rebondir les signaux sur l'ionosphère pour surveiller le lancement d'avions et de missiles à longue distance. Pendant les tempêtes géomagnétiques, ce système peut être gravement gêné par le brouillage radioélectrique. Certains systèmes de détection de sous-marins utilisent également les signatures magnétiques des sous-marins comme l'un des éléments de leur système de localisation. Les tempêtes géomagnétiques peuvent masquer et déformer ces signaux.

L'administration fédérale de l'aviation reçoit régulièrement des alertes concernant les sursauts radio solaires, ce qui lui permet de détecter les problèmes de communication et d'éviter les opérations de maintenance inutiles. Lorsqu'un avion et une station au sol sont alignés avec le Soleil, des niveaux élevés de bruit peuvent se produire sur les fréquences radio de contrôle aérien[citation nécessaire], ainsi que sur les communications par satellite UHF et SHF, lorsqu'une station terrestre, un satellite et le Soleil sont alignés. Afin d'éviter toute maintenance inutile des systèmes de communication par satellite à bord des avions, AirSatOne fournit un flux en direct pour les événements géophysiques à partir du Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA, qui permet aux utilisateurs de visualiser les tempêtes spatiales observées et prévues. Les alertes géophysiques sont importantes pour les équipages et le personnel de maintenance, car elles permettent de déterminer si une activité ou un événement à venir a ou aura un effet sur les communications par satellite, la navigation GPS et les communications HF.

Dans le passé, les lignes télégraphiques ont été affectées par les tempêtes géomagnétiques. Les télégraphes utilisaient un seul long fil pour la ligne de données, s'étendant sur plusieurs kilomètres, utilisant le sol comme fil de retour et alimenté en courant continu par une batterie ; cela les rendait (ainsi que les lignes électriques mentionnées ci-dessous) susceptibles d'être influencés par les fluctuations causées par le courant de l'anneau. La tension/courant induite par l'orage géomagnétique pouvait diminuer le signal, lorsqu'elle était soustraite à la polarité de la batterie, ou produire des signaux trop forts et parasites lorsqu'elle y était ajoutée ; certains opérateurs ont appris à déconnecter la batterie et à compter sur le courant induit comme source d'énergie. Dans certains cas extrêmes, le courant induit était si élevé que les bobines du côté récepteur s'enflammaient ou que les opérateurs recevaient des chocs électriques. Les orages géomagnétiques affectent également les lignes téléphoniques longue distance, y compris les câbles sous-marins, à moins qu'il ne s'agisse de fibres optiques.

Les dommages subis par les satellites de communication peuvent perturber les liaisons téléphoniques, télévisuelles, radiophoniques et Internet non terrestres. L'Académie nationale des sciences a publié en 2008 un rapport sur les scénarios possibles de perturbations généralisées lors du pic solaire de 2012-2013. Une super-tempête solaire pourrait provoquer des pannes d'Internet à grande échelle et à l'échelle mondiale pendant des mois. Une étude décrit les mesures d'atténuation potentielles et les exceptions - telles que les réseaux maillés alimentés par l'utilisateur, les applications pair-à-pair connexes et les nouveaux protocoles - et analyse la robustesse de l'infrastructure Internet actuelle.

Systèmes de navigation
Les systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS) et d'autres systèmes de navigation tels que LORAN et le défunt système OMEGA sont affectés lorsque l'activité solaire perturbe la propagation de leurs signaux. Le système OMEGA se composait de huit émetteurs répartis dans le monde entier. Les avions et les navires utilisaient les signaux à très basse fréquence de ces émetteurs pour déterminer leur position. Pendant les événements solaires et les tempêtes géomagnétiques, le système fournissait aux navigateurs des informations dont l'inexactitude pouvait atteindre plusieurs kilomètres. Si les navigateurs avaient été avertis qu'un épisode de protons ou une tempête géomagnétique était en cours, ils auraient pu passer à un système de secours.

Les signaux GNSS sont affectés lorsque l'activité solaire provoque des variations soudaines de la densité de l'ionosphère, entraînant la scintillation des signaux satellites (comme une étoile scintillante). La scintillation des signaux satellites lors de perturbations ionosphériques est étudiée à HAARP lors d'expériences de modification de l'ionosphère. Elle a également été étudiée à l'observatoire radio de Jicamarca.

Une technologie utilisée pour permettre aux récepteurs GNSS de continuer à fonctionner en présence de certains signaux confus est la surveillance autonome de l'intégrité du récepteur (RAIM), utilisée par le GPS. Cependant, le RAIM repose sur l'hypothèse que la majorité de la constellation GPS fonctionne correctement, et il est donc beaucoup moins utile lorsque l'ensemble de la constellation est perturbée par des influences globales telles que les tempêtes géomagnétiques. Même si le détecte une perte d'intégrité dans ces cas, il peut ne pas être en mesure de fournir un signal utile et fiable.

Dommages au matériel satellitaire
Les tempêtes géomagnétiques et l'augmentation des émissions solaires ultraviolettes réchauffent la haute atmosphère de la Terre, provoquant son expansion. L'air chauffé s'élève et la densité au niveau de l'orbite des satellites jusqu'à environ 1 000 km augmente de manière significative. Il en résulte une augmentation de la traînée, ce qui entraîne un ralentissement des satellites et un léger changement d'orbite. Les satellites en orbite basse qui ne sont pas propulsés à plusieurs reprises vers des orbites plus élevées tombent lentement et finissent par brûler. La destruction de en 1979 est un exemple de vaisseau spatial rentrant prématurément dans l'atmosphère terrestre en raison d'une activité solaire plus importante que prévu. Lors de la grande tempête géomagnétique de mars 1989, quatre des satellites de navigation de la marine américaine ont dû être mis hors service pendant une semaine, l'U.S. Space Command a dû placer de nouveaux éléments orbitaux pour plus de 1000 objets concernés, et le satellite est tombé en orbite en décembre de la même année.

La vulnérabilité des satellites dépend également de leur position. L'anomalie de l'Atlantique Sud est un endroit périlleux à traverser pour un satellite, en raison de la faiblesse inhabituelle du champ géomagnétique sur l'orbite terrestre basse.

Canalisations
Les fluctuations rapides des champs géomagnétiques peuvent produire des courants induits géomagnétiquement dans les pipelines. Cela peut entraîner de nombreux problèmes pour les ingénieurs en charge des pipelines. Les débitmètres des pipelines peuvent transmettre des informations erronées sur le débit et le taux de corrosion des pipelines peut augmenter considérablement.

Risques de rayonnement pour l'homme
L'atmosphère et la magnétosphère terrestres offrent une protection adéquate au niveau du sol, mais les astronautes sont exposés à un empoisonnement par rayonnement potentiellement mortel. La pénétration de particules à haute énergie dans les cellules vivantes peut provoquer des lésions chromosomiques, des cancers et d'autres problèmes de santé. De fortes doses peuvent être immédiatement mortelles. Les protons solaires d'une énergie supérieure à 30 MeV sont particulièrement dangereux.

Les protons solaires peuvent également produire des radiations élevées à bord des avions volant à haute altitude. Bien que ces risques soient faibles, les équipages peuvent être exposés de manière répétée, et la surveillance des protons solaires par des instruments satellitaires permet de contrôler et d'évaluer l'exposition, et éventuellement d'ajuster les trajectoires de vol et les altitudes afin de réduire la dose absorbée.

Les renforcements au niveau du sol, également connus sous le nom d'événements au niveau du sol ou GLE, se produisent lorsqu'un événement de particules solaires contient des particules suffisamment énergétiques pour avoir des effets au niveau du sol, principalement détectés par une augmentation du nombre de neutrons mesurés au niveau du sol. Il a été démontré que ces événements ont un impact sur la dose de rayonnement, mais qu'ils n'augmentent pas de manière significative le risque de cancer.

Effets sur les animaux
Il existe une littérature scientifique abondante mais controversée sur les liens entre les tempêtes géomagnétiques et la santé humaine. Ces travaux ont débuté par des articles russes et ont ensuite été étudiés par des scientifiques occidentaux. Les théories sur la cause comprennent l'implication du , de la mélatonine, de la glande pinéale et du rythme circadien.

Certains scientifiques suggèrent que les tempêtes solaires incitent les baleines à s'échouer sur la plage. D'autres ont émis l'hypothèse que les animaux migrateurs qui utilisent la magnétoréception pour se diriger, comme les oiseaux et les abeilles, pourraient également être affectés.


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