Đề tài Bão từ và những ảnh hưởng đến Trái Đất

Trường Đại Học Sư Phạm TP Hồ Chí Minh
Khoa lí – Lớp lí 3
ΩΔΩ
Đề Tài :
Giảng viên HD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
Nhóm Thực Hiện : LÊ HOÀI CAO
PHƯƠNG NGHĨA
HÀ GIANG SƠN
NGUYỄN HỒNG THÁI
TP Hồ Chí Minh ngày 9 tháng 5 năm 2009
Mục Lục
Mục Lục..............................................................................................................
Mở đầu................................................................................................................
Chương .1. Bão Từ..............................................................................................
Chương .2. Những ảnh hưởng của Bão Từ đối với trái đất:...........................
Chương .3. Hoạt động của Bão Từ tại Việt Nam:..........................................
Thông tin mới...................................................................................................
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
LỜI KẾT...........................................................................................................
Tài liệu tham khảo...........................................................................................

2
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
Mở đầu
Mặt trời là ngôi sao gấn chúng ta nhất và có ảnh hưởng nhiều nhất đến trái đấ
nhất. Có rất nhiều ảnh hưởng liên quan đến sự tồn vong của trái đất. Cũng có
những ảnh hưởng ảnh hưởng thể hiện rõ và có thể nhận biết bằng mắt thưởng
nhưng cũng có những ảnh hưởng một cách lặng lẽ mà mắt thường không thể nhận
biết được và cũng chưa được nghiên cứu một cách rõ ràng. Một trong số những
ảnh hưởng đó là Bão Từ. Bão từ là caí tên cũng còn xa lạ với nhiều người.
Nhưng ảnh hưởng của nó thì ảnh hưởng trực tiếp đến trái đất và cuộc sống của

con người hàng ngày khi nó diễn ra. Vì vậy qua đề tài này hi vọng đem đến cho
mọi người hiểu thêm về bão từ và biết về những ảnh hưởng của nó đối với con
người. Qua đó có thể biết thêm về những biện pháp để phòng tránh hay hạn chế
được những ảnh hưởng của nó.

3
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG

Chương .1. Bão Từ
1.1.Khái niệm Bão Từ:
Đôi khi nhiều người cảm thấy mệt mỏi, khó thở, những người bệnh tim mạch
thường có cảm giác bệnh nặng hơn, không khí ngột ngạt, số tai nạn giao thông
tăng lên bất ngờ, hệ thống điện bị phá huỷ, thông số từ vệ tinh không còn
chính xác... tất cả những nguyên nhân trên đều do một kẻ giấu mặt gây ra, đó
chính là Bão từ.
Bão từ hay còn gọi là bão địa từ trên Trái Đất là những thời kỳ mà kim la bàn
dao động mạnh. Bão từ là sự rối loạn từ trường trái đất trong một khoảng thời
gian ngắn. Hiện tượng này xảy ra khi có vụ nổ lớn trên mặt trời tạo ra những
đợt sóng lớn (do dòng hạt mang điện) đập thẳng vào từ trường của trái
đất .Trên một số hành tinh khác trong hệ Mặt Trời, nhất là các hành tinh có từ
quyển (như Sao Thổ) cũng có hiện tượng tương tự thường là sau 24 tiếng đến
36 tiếng sau vụ nổ.
Những đợt sóng này gây áp lực lên quyển từ sẽ tăng hay giảm phụ thuộc vào
hoạt động của mặt trời. Thông thường bão từ kéo dài từ 24 đến 48 giờ, nhưng
một vài cơn bão có thể kéo dài trong nhiều ngày.Người ta theo dõi mặt trời
cùng những đám lửa bùng nổ trong vũ trụ để tính cường độ ảnh hưởng nhiều
nhất của bão từ.
Trên thế giới có hai vùng chịu ảnh hưởng nhiều nhất của bão từ là vùng cực
quang và vùng xích đạo, có khi những trận bão từ mạnh nhất tại Việt Nam
diễn ra vào năm 1989 với cường độ cao nhất lên tới 660 nT.

Từ đầu năm đến nay thế giới cũng xảy ra một vài trận bão từ nhưng ở cường
độ nhỏ. Thông thường chu kỳ hoạt động của bão từ là 11 năm.
Vào năm 2001 là năm có những trận bão từ nhiều nhất với cường độ mạnh
nhất, dự kiến vào năm 2012, nước ta sẽ phải hứng chịu khoảng gần 50 trận
bão từ, với mỗi tháng có khoảng 3 đến 4 trận bão từ có cường độ mạnh.
Nguyên nhân gây ra bão từ là do dòng hạt mang điện phóng ra từ các vụ bùng

4
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
nổ trên Mặt Trời (gió Mặt Trời) tác dụng lên các đường cảm ứng từ của Trái
Đất. Trên một số hành tinh khác trong hệ Mặt Trời, nhất là các hành tinh có từ
quyển (như Sao Thổ) cũng có hiện tượng tương tự.
1.2.Cơ chế hình thành Bão Từ:
Các quá trình hình thành của bão từ được miêu tả như sau
 Các dòng hạt mang điện phóng ra từ Mặt Trời sinh ra một từ trường,
có độ lớn vào khoảng 6.10
-9
tesla.
 Từ trường này ép lên từ trường Trái Đất làm cho từ trường nơi bị ép
tăng lên.
 Khi từ trường Trái Đất tăng lên, từ thông sẽ biến thiên và sinh ra một
dòng điện cảm ứng chống lại sự tăng từ trường của Trái Đất (theo
định luật Lenz).
 Dòng điện cảm ứng này có thể đạt cường độ hàng triệu Ampe chuyển
động vòng quanh Trái Đất và gây ra một từ trường rất lớn tác dụng lên
từ trường Trái Đất.
 Hiện tượng này tiếp diễn làm cho từ trường Trái Đất liên tục biến
thiên và kim la bàn dao động mạnh.
Nếu hướng của từ trường trong tầng điện ly hướng về phía Bắc, giống như hướng
của từ trường Trái Đất, bão địa từ sẽ lướt qua hành tinh của chúng ta. Ngược lại,

nếu từ trường hướng về phía Nam, ngược với hướng từ trường bảo vệ của Trái
Đất, các cơn bão địa từ mạnh sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới Trái Đất. Mặc dù khí
quyển Trái Đất chặn được các dòng hạt năng lượng cao đến từ Mặt Trời này (gồm
electron và proton), song các hạt đó làm xáo trộn từ trường của hành tinh, cụ thể
là quyeån từ, có thể gây ra rối loạn trong liên lạc vô tuyến hay thậm chí gây mất
điện.

5
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
Các vụ phun trào khí và nhiễm điện từ Mặt Trời được xếp theo 3 cấp: C là yếu, M
là trung bình, X là mạnh. Tùy theo cấp cao hay thấp mà ảnh hưởng của nó lên từ
trường Trái Đất gây ra bão từ nhiều hay ít. Bão từ được xếp theo cấp từ G1 đến
G5, trong đó G5 là cấp mạnh nhất. Theo nhiều nghiên cứu thì hiện nay các cơn
bão từ xuất hiện nhiều hơn và mạnh hơn, điều này cho thấy rằng Mặt Trời đang ở
vào thời kỳ hoạt động rất mạnh.
1.3.Cơ sở lý thuyết của phương pháp nghiên cứu Bão Từ:
Theo lý thuyết của Chapman – Frrao, bão từ được gây ra do các chùm Plasma
khổng lồ trung hoà về điện của các hạt tích điện phát ra từ các vụ bùng nổ của
sắc cầu Mặt trời với tốc độ hàng nghìn K/giây. Các chùm này trên đường đi
tới Trái đất sẽ bao trùm lên Trái đất, tác động với từ quyển Trái đất, tạo ra hệ
dòng điện tròn xung quanh Trái đất, gây ra bão từ.
Hình vẽ minh họa sự tương tác giữa những phần tử của Mặt trời
với từ quyển của Trái đất
Các quá trình vật lý gây ra hiện tượng bão từ bắt đầu từ Mặt trời cách Trái đất
150 triệu km, xuyên qua khoảng không vũ trụ, tác động với từ quyển Trái đất,
với tầng điện ly để cuối cùng mới ảnh hưởng tới hệ thống truyền tải điện trên
mặt đất.

6
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG

Hình vẽ minh họa từ quyển môi trường xung quanh Trái đất.
Như trên đã nói, bão từ gây ra do các chùm Plasma khổng lồ bao trùm lấy Trái
đất. Với tốc độ 1000km/s, chùm Plasma đi từ Mặt trời đến Trái đất trong vòng
khoảng 2 ngày. Độ rộng của chùm Plasma ở vị trí của Trái đất là từ vài trăm đến
hàng ngàn bán kính Trái đất. Với tốc độ quay xung quanh Mặt trời là 30km/s,
Trái đất phải đi trong thời gian từ chục giờ đến vài ngày mới ra khỏi chùm
Plasma đó. Khi gặp Trái đất các hạt tích điện của chùm Plasma tác động với từ
quyển. Trong từ quyển nhiều quá trình vật lý, hoá học xảy ra rất phức tạp.

Muốn tiến hành dự báo bão từ, cần phải xác định các thời điểm các chùm
Plasma phát ra từ đĩa Mặt trời, tốc độ của chúng trên đường đi tới Trái đất, sự
tương tác với từ quyển Trái đất, từ đó tính được thời điểm xuất hiện bão từ và
dự báo cường độ trên mặt đất.

7
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
Chương .2. Những ảnh hưởng của Bão Từ đối với trái đất:
2.1.Ảnh hưởng đến sức khỏe con người:
Bão từ là hiện tượng diễn biến của thiên nhiên, có ảnh hưởng rất lớn tới cuộc
sống của con người cũng như của trái đất.
Sóng mặt trời tạo ra những hạt năng lượng rất cao khiến con người có khả
năng bị nhiễm xạ, gây ung thư và biến đổi nhiễm sắc thể.
Không khí và khí quyển giúp bảo vệ những người ở dưới trái đất tránh được
nguồn bức xạ này, nhưng với những nhà du hành làm việc trên vũ trụ thì
không thể tránh được.
Cơn bão từ vào tháng 10 năm 1989 khiến các nhà du hành làm việc trên trạm
vũ trụ Hoà Bình của Liên Xô nhiễm bằng lượng phóng xạ nhiễm khi sống cả 1
năm dài trên vũ trụ.
Bão từ cũng có tác động lớn đối với sức khoẻ con người, đặc biệt là đối với
tim mạch và hệ thần kinh.

Bão từ là sự biến thiên rất mạnh của từ trường Trái đất ở xung quanh chúng ta.
Theo lý thuyết, bão từ được gây ra do các chùm plasma khổng lồ trung hoà về
điện của các hạt tích điện phát ra từ các vụ bùng nổ của sắc cầu Mặt trời. Các
chùm này trên đường đi tới Trái đất sẽ bao trùm lên Trái đất, tác động với từ
quyển Trái đất, tạo ra hệ dòng điện tròn xung quanh Trái đất, gây ra bão từ.
Vùng bị ảnh hưởng mạnh nhất trên thế giới là vùng Cực quang (gần các vùng
cực của Trái đất) và vùng xích đạo. Việt Nam nằm ở gần xích đạo nên nằm
trong vùng bị ảnh hưởng khá mạnh.

8
Bão từ và những ảnh hưởng đến trái đất GVHD : TSKH LÊ VĂN HOÀNG
Với cường độ từ trường mạnh tác động vào Trái Đất như thế, con người có bị
bị ảnh hưởng do Bão từ gây ra hệ dòng điện hàng triệu ămpe quay xung quanh
Trái đất, Dòng điện này tạo ra từ trường bổ sung vào từ trường Trái đất, làm
biến đổi rất mạnh từ trường này.
Sự biến đổi đột ngột này tác động vào các tế bào mang từ trong tim và não nên
ảnh hưởng không nhỏ tới người áp huyết cao, bệnh nhân tim mạch và thần
kinh. Mấy năm gần đây xuất hiện giả thiết cho rằng tác nhân đầu tiên, đầu mối
tiếp nhận tác động từ đối với cơ thể người là huyết cầu tố — chất protit có
trong cấu tạo của tế bào máu. Trong thành phần của chất này có sắt. Trong cơ
thể người liều lượng sắt là khoảng 4,5-5 gr, một nửa lượng này nằm trong các
phân tử hồng cầu. Có lẽ vì vậy mà máu chính là yếu tố đầu tiên phản ứng trước
sự thay đổi của luồng từ.
Trước hết, các nhà khoa học nghiên cứu các mao mạch trong hệ thống tuần
hoàn máu. Những hồng cầu lưu chuyển trong các mao mạch này, đưa ô xy đi
nuôi các mô, rồi cũng các hồng cầu này nhận thán khí và các sản phẩm trao đổi
chất. Các nhà khoa học ở Viện thần kinh học nghiên cứu đặc tính lưu biến của
máu, tức là tính lưu thông của máu, ở các bệnh nhân bị đột quỵ. Họ nhận thấy
rằng trong khoảng thời gian một hai ngày trước khi có bão từ thì đặc tính lưu
biến này bị biến đổi. Máu lưu thông chậm hẳn lại. Đỉnh điểm của hiện tượng

này thể hiện trong ngày bão từ xuất hiện. Thống kê trên thế giới cho thấy khi
bão từ xuất hiện, tỷ lệ tử vong của những đối tượng trên tăng mạnh. Chẳng hạn
như Nga đã thống kê được tỷ lệ tử vong của người mắc bệnh tim mạch tăng lên
30% khi có bão từ.
. Để đảm bảo sức khỏe, những người mắc bệnh tim mạch nên tránh hoạt động
nhiều ngoài trời, nhất là những bệnh nhân đã được cấy máy tạo nhịp tim vĩnh
viễn, uống đủ nước trong ngày để tránh hiện tượng máu cô đặc vì máu cô đặc
sẽ càng làm cho cục máu đông hình thành dễ dàng hơn. Như vậy, đối với bệnh
nhân tim mạch, thần kinh khi có bão từ có thể đưa các bệnh nhân tim mạch vào

9