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磁暴（英语：geomagnetic storm）是太阳风震波或磁云与地球磁场交互作用所引起的地球磁层扰动。太阳风的磁场与地球磁场交互作用，并将增加的能量转移到磁层中，导致通过地球磁层的等离子体增加（由磁层内增加的电场驱动），以及磁层和电离层中的电流增加。在磁暴的主要阶段，磁层中电流产生的磁力推动原本磁层和太阳风之间的边界。

造成磁暴的行星际物质扰动可能源自太阳的日冕物质抛射（CME），或是太阳表面弱磁场区域太阳风生成的共转交互作用区（CIR）。磁暴的频率随着太阳黑子周期变动。在太阳极大期，CME导致的磁暴较为常见。太阳表面耀斑与CME次数增加，辐射出X射线、紫外线、可见光及高能量的质子和电子束。而在太阳极小期，则是以CIR导致的磁暴为主。

几种太空天气现象往往与磁暴有关，包括：太阳质子事件（SPE）；地磁感应电流（GIC）；干扰无线电和雷达的电离层扰动；导航所用的罗盘显示异常。磁暴能波及全球，持续达几小时到几天。磁暴发生时会增强电离层的游离化，也会使极区的极光特别绚丽。引发短波通讯特性失常，情况严重时可能使短波通讯完全中断。磁暴时，另外还会产生噪声掩盖通讯时的正常讯号，甚至使通讯中断，也可能使高压电线产生瞬间超高压，造成电力中断。磁暴也会对航空器造成伤害。1989年3月磁暴引起的大地电流扰乱了魁北克几乎全省的电力配置，并且连美国南方的德克萨斯州都可以见到极光。

历史

在1931年，西德尼·查普曼和文森.C.费拉罗（Vincenzo C. A. Ferraro）写了一篇文章：“磁暴的新理论”（A New Theory of Magnetic Storms），试图解释这种现象。它们认为，每当太阳发出耀斑时，它也会释放出等离子云，现在称为日冕物质抛射。他们写到：”这些等离子以113天内抵达地球的速度移动“，然而我们现在知道这段旅程只需要1到5天。他们还写到：“然后云压缩地球磁场，使得地球表面的磁场增强。”

定义

磁暴的程度以通过赤道环形电流磁暴指数（Dst index）的变化来定义。Dst指数根据几个位于磁赤道的磁力计站测量，估计地球磁场水平分量的全球平均变化。Dst每小时计算一次，几乎即时报告。正常静默时，Dst指数在+20和-20奈特斯拉（nT）之间。

地磁风暴有三个阶段 ：初始阶段、主要阶段和恢复阶段。初始阶段的特征在于Dst（或其一分钟的SYM-H）在几十分钟内增加20至50nt。初始阶段也称为风暴突发（storm sudden commencement, SSC）。然而，不是所有的磁暴都有初始阶段，也不是所有的Dst或SYM-H的突然增加都是磁暴。磁暴的主要阶段定义为Dst小于-50 nT，因此磁暴期间的最小值是在-50至约-600 nT之间。主要阶段通常持续2-8小时。恢复阶段是当Dst从最小值变为其原先静默时的值。恢复期可能需要8小时或长达7天。

磁暴的大小分为中度磁暴（-50 nT>最小Dst> -100 nT），强度磁暴（-100 nT>最小Dst> -250 nT）或超级磁暴（最小Dst <-250 nT）。

视频

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