40 miljardia dollaria päivässä super-myrskyihin

Taiteilijan käsitys auringon tapahtumista, jotka muuttavat olosuhteita maanläheisessä tilassa. Kuva AGU / NASA: n kautta.

Amerikan geofysikaalinen liitto (AGU) ilmoitti 18. tammikuuta 2017, että äärimmäisen avaruussäätapahtuman aiheuttamat sähkökatkokset - jotka aiheutti auringon supermyrskystä - saattaisivat maksaa Yhdysvalloille päivittäin jopa 40 miljardia dollaria. AGU-lehdessä Space Weather julkaistiin uusi tutkimus aiheesta, joka osoittaa, että yli puolet taloudellisista menetyksistä tapahtuisi pimennysvyöhykkeen ulkopuolella. AGU: n lausunto sanoi:

Tutkimuksen äärimmäisen sähkökatkon skenaarion mukaan, joka vaikuttaa 66 prosenttiin Yhdysvaltojen väestöstä, päivittäinen kotimaan taloudellinen tappio voi olla yhteensä 41, 5 miljardia dollaria plus ylimääräinen 7 miljardin dollarin tappio kansainvälisen toimitusketjun kautta.

Aikaisemmat tutkimukset keskittyivät sähkökatkosalueen välittömiin taloudellisiin kustannuksiin, eikä niissä otettu huomioon epäsuoria kotimaisia ​​ja kansainvälisiä toimitusketjun menetyksiä. Tutkimuksen yhteistyökumppaneina ovat tutkijat Cambridgen riskitutkimuskeskuksesta, Cambridge University Judge Business School; Britannian Etelämanner -kysely; British Geological Survey ja Kapkaupungin yliopisto.

Mitä aurinko-supermyrskyt ovat? Ne alkavat usein auringon soihdutuksella, jotka ovat yleisiä tapahtumia auringon pinnalla, yleisempiä auringon 11-vuotisen aktiivisuussyklin huipulla. Vahvinta auringonvaloon liittyy tyypillisesti erittäin energisiä tapahtumia, joita kutsutaan koronan massan ejektioiksi (CME), joiden aikana valtavat plasma- ja magneettikentän kuplat ajavat ulos aurinkoon. Useiden tuntien kuluessa miljardi tonnia materiaalia voidaan nostaa auringon pinnalta ja kiihdyttää nopeuteen miljoona mailia tunnissa. Tuloksena olevat iskut rypistyvät aurinkokunnan läpi, mikä luo mitä tutkijat kutsuvat äärimmäiseksi avaruussääksi .

Näitä äärimmäisiä avaruussäätapahtumia esiintyy usein, mutta ne vaikuttavat maahan vain joskus. Tämä johtuu siitä, että näiden tapahtumien aikana vapautuneet ladatut aurinkohiukkaset eivät ole aina suunnattuja tiellemme. Sitten taas, joskus he ovat.

Puomi! CME nousee auringon pinnalta avaruuteen. Tämän kuvan sai vuonna 2001 Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), ja se on ESA: n ja NASA: n välityksellä.

Viimeisimmän muistin auringon myrskyn suurin maallinen vaikutus tapahtui 13. maaliskuuta 1989. Auringon myrsky aiheutti aurorat, jotka olivat nähtävissä niin kaukana etelään kuin Floridassa ja Texasissa. Se aiheutti joidenkin kiertoradalla olevien satelliittien menettäneen tilapäisesti hallinnansa, ja mikä tärkeintä - se sai aikaan Hydro-Quebecin sähköverkon sähköisen romahduksen aiheuttaen laajan sähkökatkon noin yhdeksäksi tunniksi.

Vuoden 1989 tapahtuma oli kuitenkin pieni verrattuna ns. Carringtonin tapahtumaan, joka tunnetaan vuonna 1859. Se on nimetty brittiläiseen tähtitieteilijä Richard Carringtoniin, joka havaitsi edeltävän aurinkolämmön ja on kaikkien aikojen suurin aurinko-supermyrsky. Bristolin yliopiston fysiikan maailman vuonna 2014 julkaistun artikkelin mukaan:

Tämä massiivinen CME julkaisi… vastaa 10 miljardia Hiroshima-pommia räjähtäen samanaikaisesti. [Se] heilutti biljoonaa kiloa ladattuja hiukkasia kohti maata nopeudella 3000 km / s. Sen vaikutus ihmisjoukkoon oli kuitenkin suhteellisen hyvänlaatuinen, koska sähköinen infrastruktuurimme oli tuolloin enintään noin 200 000 kilometriä etälinjoja.

Ja se on asia. Nämä auringon tapahtumat ja niitä seuraavat CME: t eivät ole haitallisia maalliselle elämälle. Loppujen lopuksi elämä maapallolla on kehittynyt miljardeja vuosia, kun satunnaisia ​​auringon supermyrskyjä tapahtui. Mutta nämä avaruussääolosuhteet ovat haitallisia ihmisten tekniikoille, kuten satelliiteille ja sähköverkoille.

Siksi NASA on asentanut avaruuteen helikofysiikan observatorioiden laivaston, joka on aina tarkkailussa näiden räjähdysten varalta. NOAA: n avaruussääennustekeskus käyttää näiden observatorioiden tietoja simulaatioiden suorittamiseen ja ennusteiden laatimiseen siitä, milloin CME saapuu Maahan. Sitten he varoittavat asianmukaisia ​​ryhmiä, jotta voimayhtiöt, lentoyhtiöt ja niin edelleen voivat ryhtyä varotoimenpiteisiin auringon myrskyn sattuessa. Esimerkiksi, jos vahva CME on matkalla, hyötyyhtiöt voivat ohjata virrankulutuksia verkkojen suojaamiseksi.

Ja siksi myös Yhdysvaltain presidentti Barack Obama allekirjoitti 14. lokakuuta 2016 toimeksiannon, jossa vaadittiin varautumista äärimmäisiin avaruussäätapahtumiin. Siinä hahmoteltiin maan valmiussuunnitelma, jos tällaiset sääilmiöt aiheuttavat merkittäviä häiriöitä sellaisille järjestelmille kuin sähköverkko, satelliittioperaatiot tai ilmailu. Lue lisää Obaman suunnitelmasta Newsweekistä.

Joten on olemassa suojalaitteita, jotka suojelevat meitä äärimmäisiltä avaruussääolosuhteilta. Lisäksi sähkötekniikan asiantuntijat ovat eri mieltä näiden tapahtumien aiheuttamien sähkökatkoksien mahdollisesta vakavuudesta. Kuten AGU selitti:

Jotkut uskovat, että sähkökatkokset kestäisivät vain tunteja tai muutamia päiviä, koska siirtojärjestelmän sähköinen romahtaminen suojaa sähköntuotantolaitoksia, kun taas toiset pelkäävät sähkökatkokset saattavan kestää viikkoja tai kuukausia, koska kyseiset siirtoverkot voitaisiin tosiasiassa kaataa ja tarvitsevat korvaamista.

Luku perustuu uuteen tutkimukseen, joka julkaistiin AGU: ssa alussa 2017. Se näyttää pimennysalueen, päivittäiset asiakashäiriöt ja päivittäin menetetyn BKT: n eri skenaarioiden mukaan. S1-skenaario tapahtuu 55–2, 75 asteen geomagneettisella leveydellä, joka vaikutti 8 prosenttiin Yhdysvaltojen väestöstä ja aiheutti välittömän taloudellisen menetyksen Yhdysvaltain taloudelle 3, 2 miljardia dollaria päivässä (8 prosenttia Yhdysvaltain päivittäisestä BKT: stä). S2-skenaariossa (geenomagneettinen leveys 50 kt) oli vaikuttanut huomattava osa teollisuustuotannosta, samoin kuin 44 prosenttia väestöstä. S3-skenaario (geenomagneettinen leveys 45 kt) oli 23 prosenttia Yhdysvaltojen väestöstä, mikä aiheutti 16, 5 miljardin dollarin taloudellisen menetyksen päivässä (41 prosenttia Yhdysvaltain päivittäisestä BKT: stä). Paljon suuremmassa S4-skenaariossa (geomagneettinen leveys 50 ± 7, 75 astetta) vaikutti 66 prosenttia väestöstä. Tämä johtaa Yhdysvaltain talouden arvioituun potentiaaliseen taloudelliseen menetykseen, joka on 41, 5 miljardia dollaria päivässä (100 prosenttia Yhdysvaltain päivittäisestä BKT: stä), ja maailmantalouden päivittäisestä menetyksestä 7 miljardia dollaria. Kuva AGU: n kautta.

Silti tutkijat ovat ihmisiä, jotka haluavat ymmärtää asioita syvällisesti. Äskettäisen AGU: n julkaiseman tutkimuksen kirjoittajat katsoivat, että on tärkeää tutkia riskejä syvällisemmin. Yhteiskirjailija Edward Oughton Cambridge Judge Business Schoolin Cambridge Risk Studies Centeristä sanoi:

Pidimme tärkeänä tutkia, kuinka äärimmäiset avaruussäät voivat vaikuttaa Yhdysvaltojen kotimaiseen tuotantoon eri talouden sektoreilla, mukaan lukien valmistus, hallitus ja rahoitus, samoin kuin mahdollisiin taloudellisiin menetyksiin muissa maissa toimitusketjuyhteyksien vuoksi.

Oli yllättävää, että näistä suorista ja epäsuorista kustannuksista ei ollut avointa tutkimusta, koska sähköinfrastruktuurin haavoittuvuus aurinkoongelmiin liittyy epävarmuuteen.

Tutkimuksen laajuutta ohjasi heinäkuussa 2015 pidetty konferenssi, joka pidettiin Cambridge Judge -tapahtumassa.

Tutkimuksessa tarkastellaan kolmea maantieteellistä skenaariota äärimmäisen avaruusilman aiheuttamista sähkökatkoksista riippuen erityyppisten tapahtumien aiheuttamista leveysasteista. AGU: n lausunnossa selitettiin:

Jos vaikutus kohdistuu vain äärimmäisiin pohjoisiin osavaltioihin, joissa on 8 prosenttia Yhdysvaltojen väestöstä, taloudellinen tappio päivässä voi nousta 6, 2 miljardiin dollariin, jota täydentää 0, 8 miljardin dollarin kansainvälinen toimitusketjun menetys. Skenaarion, joka vaikuttaa 23 prosenttiin väestöstä, päivittäiset kustannukset voisivat olla 16, 5 miljardia dollaria plus 2, 2 miljardia dollaria kansainvälisesti, kun taas skenaarion, joka vaikuttaa 44 prosenttiin väestöstä, päivähinnat voivat olla 37, 7 miljardia dollaria Yhdysvalloissa plus 4, 8 miljardia dollaria maailmanlaajuisesti. (Tutkimus on laskettu käyttämällä vuoden 2011 dollaria.)

Valmistus on Yhdysvaltain talouden ala, johon eniten vaikuttaa aurinkoenergian aiheuttamat sähkökatkot, joita seuraavat hallitus, rahoitus ja vakuutus sekä omaisuus. Yhdysvaltojen ulkopuolella tällaisten sähkökatkoksien välilliset kustannukset vaikuttaisivat eniten Kiinaan, jota seuraavat Kanada ja Meksiko - koska ”nämä maat tarjoavat suuremman osan raaka-aineista ja välituotteista ja palveluista, joita yhdysvaltalaiset yritykset käyttävät tuotannossa. '

Pohjaviiva: American Geophysical Union (AGU) raportoi 18. tammikuuta 2017, että äärimmäisen avaruussäätapahtuman aiheuttamat sähkökatkokset - jotka aiheutti auringon supermyrskystä - saattaisivat maksaa Yhdysvalloille jopa 40 miljardia dollaria päivässä tai enemmän.

AGU: n kautta