科学家警告说，太阳风暴可能会使英国的火车运行错误

　　科学家警告说，来自外太空的强烈天气可能会使英国的铁路网瘫痪。

　　首先是铁轨上的树叶，现在铁路主管们被敦促考虑来自更高高度的安全风险:太阳风暴。

　　科学家称，火车事故可能是由风暴引起的耀斑将信号从红色变为绿色造成的。

　　他们警告说，未来的火车可能会因为太空天气预报而取消，就像今天使用的气象预报一样。

　　兰开斯特大学的研究小组解释说，太阳风暴可以在地球上引发强大的磁场干扰，产生地磁感应电流，这可能会干扰电力传输和配电网。

　　由空间物理学教授吉姆·怀尔德和博士研究员卡梅伦·帕特森领导的研究小组模拟了地磁电流如何流经架空电缆供电的交流电气化线路的轨道电路。

　　研究小组利用两条线路——西海岸干线的普雷斯顿至兰开斯特段，以及格拉斯哥至爱丁堡线——模拟了铁轨上产生的地磁电流如何导致信号故障。

　　当太阳表面的磁场爆发——太阳耀斑或日冕物质抛射——撞击地球大气层时，就会发生太阳风暴。

　　在这种能量爆炸中有高能质子——构成原子的三种主要粒子之一，另外两种是中子和电子。

　　当质子与上层大气中的原子和分子碰撞时，它们会产生一层松散的或自由的电子，这些电子聚集在电离层的底部，干扰无线电波。

　　除了阻碍通信之外，大型太阳能叶片还会对太空中的人类构成辐射威胁——在更极端的情况下，甚至会对高海拔飞机上的乘客构成辐射威胁。

　　英国有超过5万个信号轨道电路，信号由铁轨之间的电路控制。

　　物理学博士研究员帕特森先生说:“至关重要的是，我们的研究表明，太空天气能够向任何一个方向翻转信号，将红色信号变为绿色信号，或将绿色信号变为红色信号。”

　　“从安全角度来看，这显然非常重要。

　　“通过建立信号轨道电路的计算机模型，使用系统的各种组件的实际规格，我们发现能够触发这些轨道电路故障的太空天气事件预计每隔几十年在英国发生一次。”

　　他早期的研究发表在《太空天气》杂志上，探讨了业内所谓的“右侧”故障——信号从绿色切换到红色。

　　他说，这是一种故障安全方案，但相反的“错误侧”故障——当信号从红色变为绿色时——要危险得多。

　　同样发表在《太空天气》杂志上的最新研究表明，与“右侧”故障相比，“错误侧”故障可能发生在更低的地电场强度下，这意味着较弱的地磁风暴更容易引发两者中更危险的一种。

　　据估计，对于所研究的线路，由于地磁风暴大约每十年一到两次，“错误的一面”可能会发生故障。

　　该分析还对百年一遇的极端事件进行了分析，结果表明，根据当时线路上的列车数量，它可能会在整个线路的两个方向上导致许多类型的故障。

　　帕特森先生说:“当我们经历每隔几十年发生一次的恶劣太空天气时，就有可能出现严重的信号故障，这对安全有明显的影响。”

　　在过去的几十年里，有几个太空天气影响电网的例子，包括1989年影响加拿大魁北克省数百万人的停电和2003年瑞典马尔默市的停电。

　　历史上也有太空天气干扰铁路信号的例子，可以追溯到19世纪。

　　1859年，一次大规模的太阳爆发引发了地磁风暴，导致世界各地的电报线路中断。

　　兰开斯特大学的研究人员还评估了1859年太阳风暴规模的影响，预测它将造成“广泛”的问题。

　　帕特森先生说:“我们的研究表明，太空天气对铁路信号系统构成了严重的风险，如果相对罕见的话，这可能会导致延误，甚至有更严重的安全隐患。”

　　“我们需要认真对待这种自然灾害。

　　“就其本质而言，高影响、低频率的事件很难规划，但忽视它们很少是最好的办法。”

　　怀尔德教授补充说:“其他行业，如航空、发电和输电以及太空部门，正在考虑其运营面临的风险，并探索如何减轻这些风险。”

　　铁路部门被纳入这一规划是很重要的。

　　他补充说:“随着我们对太空天气危害的了解不断提高，我们有可能考虑如何降低风险。”

　　“未来，我们可能会看到太空天气预报被用来在极端事件发生时做出限制铁路运营的决定，就像目前使用的气象预报一样。”

　　恶劣的太空天气被列入英国政府的国家民事紧急情况风险登记册，该登记册将对英国经济和社会构成的风险列为“重大”风险。