Как геомагнитные бури могут влиять на энергосистемы страны

Учёные опубликовали исследование, включая карты, охватывающие обширные территории США, которые показывают, как на последствия интенсивных геомагнитных бурь влияет электропроводность Земли. Это один из первых шагов к созданию общенациональной карты "индукционных опасностей". Это исследование, совместная работа нескольких агентств под руководством Геологической службы США (USGS), опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.

Сильная геомагнитная буря может нарушить работу национальной энергосистемы на месяцы, потенциально приводя к масштабным отключениям электроэнергии. Ущерб и последствия такого события могут превысить $1 трлн, а полное восстановление займёт от месяцев до лет.

Новые карты основаны на данных, собранных программой EarthScope Национального научного фонда (NSF) и USGS, а также данных обсерваторий USGS и консорциума INTERMAGNET. Они показывают амплитуду геоэлектрических полей, которые могут возникать на поверхности Земли во время интенсивной бури. Эти поля могут мешать работе энергосетей, иногда повреждая высоковольтные трансформаторы.

Амплитуда опасных геоэлектрических полей зависит от интенсивности магнитных бурь и структуры электропроводности земной коры, то есть геологии и тектоники. Поэтому важно, чтобы энергокомпании проектировали, развёртывали и эксплуатировали сети с учётом этих рисков. Опубликованные и будущие карты помогут количественно оценить риски для энергосистем и информировать решения Федеральной комиссии по регулированию энергетики и Североамериканской корпорации по надёжности электроснабжения.

Уязвимость современного общества была продемонстрирована в марте 1989 года, когда интенсивная магнитная буря вызвала коллапс всей энергосистемы Hydro-Québec в Канаде, оставив 6 миллионов человек без электричества на 9 часов. Буря в октябре 2003 года вызвала измеримые токи в сетях Шотландии и сбои в Швеции. Сценарии предполагают, что редкий супершторм, подобный "событию Кэррингтона" 1859 года, может вызвать масштабные и долгосрочные отключения в США и других странах.

Эта работа подчёркивает необходимость завершения общенационального магнитотеллурического исследования и установки дополнительных геомагнитных станций для улучшения оценки геоэлектрических рисков. Особый приоритет — северо-восток США, регион с крупными мегаполисами и сложной геологией, где геомагнитная активность может быть интенсивной. Учёные USGS также работают над сценарным моделированием полей для конкретных бурь и созданием системы картографирования в реальном времени.