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Tormentas geomagnéticas y su
impacto sobre la vida cotidiana
Nivel 3: Adultos
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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?
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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?
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1. DEFINIENDO EL PROBLEMA
Incremento de la actividad solar y de las tormentas geomagnéticas y de su impacto en nuestra sociedad tecnológica
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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
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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.
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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?
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Acción a distancia (150 millones de kilómetros)
Acción gravitatoria
Radiación solar
Emisión de materia
2.1. SOL. CARACTERÍSTICAS.
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Acción a distancia (150 millones de kilómetros)
Acción gravitatoria
Radiación solar
Emisión de materia
2.1. SOL. CARACTERÍSTICAS.
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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.
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Ciclo solar de 11 años
2.1. SOL. CARACTERÍSTICAS.
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Ciclo solar de 11 años
2.1. SOL. CARACTERÍSTICAS.
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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.
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Viento solar
Campo magnético de la Tierra
2.3. VIENTO SOLAR. EFECTOS.
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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.
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2.4. FENÓMENOS SOLARES EXTREMOS.
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Fulguraciones solares
Eyecciones de MC
Agujeros coronales
2.4. FENÓMENOS SOLARES EXTREMOS.
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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.
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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?
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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
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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.
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Courtesy Risto Pirjola, FMI, Finland
3.3. EFECTOS DE LAS TORMENTA GEOMAGNÉTICA .
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SATÉLITES.
3.3. EFECTOS DE LAS TORMENTA GEOMAGNÉTICA .
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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 .
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- 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 .
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- 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 .
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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 .
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‐ 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 .
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‐ 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 .
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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 .
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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?
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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
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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.
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ACE: Advanced Composition Explorer
http://www.srl.caltech.edu/ACE/ace_mission.html
4.1. SISTEMA DE DETECCIÓN.
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ACE IMF Bz
Velocidad viento solar
Densidad viento solar
19-21 Noviembre, 2003
4.1. SISTEMA DE DETECCIÓN.
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SOHO: Solar Heliospheric Observatory
http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=14
4.1. SISTEMA DE DETECCIÓN.
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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.
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SOHO: Solar Heliospheric Observatory
http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=14
4.1. SISTEMA DE DETECCIÓN.
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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.
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4.2. INFORME DE SITUACIÓN. PRONOSTICO.
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4.2. INFORME DE SITUACIÓN. PRONOSTICO.
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http://www.sec.noaa.gov/NOAAscales/index.html
4.2. INFORME DE SITUACIÓN. PRONOSTICO.
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Viento solar
http://www.swpc.noaa.gov/SWN/
Actividad auroral
4.2. INFORME DE SITUACIÓN. PRONOSTICO.
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Muchas gracias por su atención
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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