एयर कमांड और स्टाफ कॉलेज
वायु विश्वविद्यालय
प्रलयंकारी ध्रुवता परिवर्तन
क्या अमेरिकी राष्ट्रीय सुरक्षा अगले भू-चुंबकीय ध्रुव उत्क्रमण के लिए तैयार है?
डिजिटल संग्रह
द्वारा
टायलर जे. विलियम्स, कैप्टन, यूएसएएफ
एक शोध रिपोर्ट संकाय को प्रस्तुत की गई
स्नातक आवश्यकताओं सलाहकार की आंशिक पूर्ति में। डॉ. डेनिस डफ़िन
मैक्सवेल एयर फ़ोर्स बेस, अलबामा दिसंबर 2015
वितरण ए. सार्वजनिक रिलीज़ के लिए स्वीकृत: वितरण असीमित।
पिछले 400 वर्षों में भू-चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में 40% की गिरावट के साथ पृथ्वी का कोर एक नाटकीय परिवर्तन से गुजर रहा है, और उपग्रह अवलोकन से पता चलता है कि क्षेत्र पहले की गणना की तुलना में दस गुना तेजी से कमजोर हो रहा है। ये परिवर्तन एक सामान्य भूवैज्ञानिक घटना के अग्रदूत हैं जिसे भू-चुंबकीय ध्रुवता उत्क्रमण के रूप में जाना जाता है, जहां पृथ्वी के उत्तरी और दक्षिणी चुंबकीय ध्रुव उलट जाते हैं। भू-चुंबकीय ध्रुवता उत्क्रमण से चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में काफी कमी आती है, जिससे पृथ्वी के वायुमंडल और जीवमंडल के साथ सौर हवा की बातचीत में काफी वृद्धि होती है। इस शोध का उद्देश्य यह उत्तर देना है कि क्या संयुक्त राज्य अमेरिका अगले भू-चुंबकीय ध्रुवता उलटाव के परिणामस्वरूप राष्ट्रीय सुरक्षा पर पड़ने वाले प्रभावों के लिए तैयार है।
रिपोर्ट पोल रिवर्सल के अवलोकन के साथ शुरू होती है, फिर इसके प्रभावों का मूल्यांकन करती है।
संयुक्त राज्य अमेरिका की राष्ट्रीय सुरक्षा पर ध्रुवीय परिवर्तन के दौरान विकिरण और प्रतिकूल अंतरिक्ष मौसम का खतरा।
इस शोध ने निष्कर्ष निकाला कि देश भू-चुंबकीय ध्रुवता परिवर्तन और प्रतिकूल अंतरिक्ष मौसम दोनों के लिए तैयार नहीं है। इसके अलावा, राष्ट्र ने भूविज्ञान और भूचुंबकत्व अनुसंधान के लिए वित्त पोषण की उपेक्षा की है। निष्कर्षों के आधार पर, यह शोध भू-विज्ञान और भू-चुंबकत्व निधि बढ़ाने, एक अंतरराष्ट्रीय भू-चुंबकीय पहल का नेतृत्व करने, राष्ट्रीय स्तर पर प्रतिक्रिया, पुनर्प्राप्ति और जोखिम योजनाएं विकसित करने और पोल रिवर्सल से उत्पन्न खतरों के लिए राष्ट्रीय बुनियादी ढांचे को तैयार करने की सिफारिश करता है।
इस बात के पुख्ता सबूत हैं कि एक संक्रमण चल रहा है, जिसमें पिछले 150-200 वर्षों के दौरान चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के स्तर में 15 प्रतिशत की महत्वपूर्ण गिरावट आई है। कम्पास के आविष्कार के बाद से किए गए मापों से पता चला है कि ताकत का स्तर 18 तक गिर गया।
ESA के SWARM भू-चुंबकत्व निगरानी उपग्रह सरणी द्वारा मापन और भी आगे है।
माप के साथ इस परिवर्तन की पुष्टि की गई जिससे संकेत मिलता है कि चुंबकीय क्षेत्र दस गुना कमजोर हो रहा है और वह पहले की भविष्यवाणी की तुलना में तेज़।
चुंबकीय क्षेत्र में कमज़ोरी की प्रवृत्ति स्पष्ट रूप से दर्शाती है पृथ्वी की कोर में व्यापक परिवर्तन हो रहा है।
पहले की गणना की तुलना में दस गुना तेजी से कमजोर हो रहा है। ये परिवर्तन एक सामान्य भूवैज्ञानिक घटना के अग्रदूत हैं जिसे भू-चुंबकीय ध्रुवता उत्क्रमण के रूप में जाना जाता है, जहां पृथ्वी के उत्तरी और दक्षिणी चुंबकीय ध्रुव उलट जाते हैं। भू-चुंबकीय ध्रुवता उत्क्रमण से चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में काफी कमी आती है, जिससे पृथ्वी के वायुमंडल और जीवमंडल के साथ सौर हवा की बातचीत में काफी वृद्धि होती है। इस शोध का उद्देश्य यह उत्तर देना है कि क्या संयुक्त राज्य अमेरिका राष्ट्रीय प्रभावों के लिए तैयार है।
भू-चुंबकीय ध्रुव उत्क्रमण आवृत्ति की पृष्ठभूमि साक्ष्य, कमजोर प्रवृत्ति मैग्नेटोस्फीयर में, और अंतरिक्ष मौसम के ज्ञात हानिकारक प्रभाव की एक तस्वीर चित्रित करते हैं ऐसे विनाशकारी परिणाम देश ने पहले कभी नहीं देखे।
भूकंप, सुनामी, ज्वालामुखी, तूफान और अन्य प्राकृतिक घटनाओं का प्रभाव बहुत कम होता है। इससे राष्ट्र पर उलटफेर हो सकता था। पृष्ठभूमि सूचना साक्ष्य और डेटा को ध्यान में रखते हुए, तीन निष्कर्ष हैं।
कम शक्ति वाले चुंबकीय क्षेत्र से उत्पन्न होना।
मैग्नेटोस्फीयर का 90% तक कमजोर होना और सूर्य की गतिशील प्रकृति।
सुनिश्चित करें कि पृथ्वी छोटे पैमाने की सौर घटनाओं से अधिक प्रभाव देखेगी।
उलटने की प्रक्रिया. चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में कमी से विनाशकारी अंतरिक्ष मौसम की घटनाओं के प्रति संवेदनशीलता बढ़ जाएगी और वायुमंडल और सतह के साथ ब्रह्मांडीय और सौर विकिरण संपर्क में वृद्धि होगी, जिससे खरबों डॉलर के बुनियादी ढांचे को नुकसान होगा और अनगिनत अमेरिकियों की मौत होगी।
मैग्नेटोस्फीयर द्वारा उत्पन्न खतरे के बावजूद यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पिछले दिनों से कई भू-चुंबकीय भ्रमण होते रहे हैं।
पूर्ण ध्रुवता उत्क्रमण घटना, जो प्रति दस लाख वर्ष में दो से तीन की दर से घटित होती है।
उत्क्रमण से जुड़ी समय-सीमा अलग-अलग होती है, 2014 में हुए शोध से पता चलता है कि मटुयामा-ब्रुन्हेस संक्रमण 100 वर्षों से भी कम समय में पूरा हुआ, जो कुछ उत्क्रमण घटनाओं की अचानक और गतिशील प्रकृति को प्रदर्शित करता है। 15 संयुक्त राज्य अमेरिका में किए गए अतिरिक्त शोध से पता चला कि दो उलट घटनाओं के लिए क्षेत्र परिवर्तन दर प्रति दिन 6 डिग्री और प्रति सप्ताह 1 डिग्री तक है, जो दर्शाता है कि क्षेत्र का तेजी से दिशात्मक परिवर्तन आम है। 16 भू-चुंबकीय उत्क्रमण के दौरान तेजी से दिशात्मक परिवर्तन की व्यापकता के लिए साक्ष्य और समर्थन मौजूद है। जबकि उलटफेर अचानक होने वाली घटनाएं हो सकती हैं, अन्य शोधों से पता चला है कि उलटफेर पूरा हो रहा है।
आधुनिक युग में पृथ्वी से टकराने वाली सबसे शक्तिशाली सीएमई 1859 की कैरिंगटन घटना थी, जो उत्तरी गोलार्ध में टेलीग्राफ सेवाएँ बाधित हो गईं, जिससे मशीनों में आग लग गई, ऑपरेटर की चोटें, और क्यूबा तक दक्षिण में अरोरा का निर्माण हुआ, इसका एक अधिक आधुनिक उदाहरण है।
1989 में क्यूबेक हाइड्रो-इलेक्ट्रिक संयंत्र का पतन, जो सौर तूफान के बाद 90 सेकंड में विफल हो गया, इजेक्शन घटना के कारण लाखों कनाडाई नौ घंटे तक बिजली से वंचित रहे।
सीएमई 1859 में कैरिंगटन घटना से केवल एक चौथाई मजबूत होने के बावजूद हुआ।
दोनों घटनाएँ भू-चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के वर्तमान स्तर से कहीं अधिक ऊँचे स्तर पर घटित हुईं, पोल रिवर्सल के दौरान।
दिन, और उलटफेर के दौरान कैरिंगटन शैली की घटना से कम से कम 130 मिलियन अमेरिकी प्रभावित हुए, लाखों लोगों की मृत्यु की संभावना है। 82 लूटपाट और लड़ाई के दृश्य, जैसा कि तूफान कैटरीना में देखा गया था, उन क्षेत्रों में सामान्य हो सकता है जहां भोजन, पानी और आवश्यक वस्तुएं नहीं हैं।
राष्ट्र भोजन के उत्पादन और उपभोग के लिए बिजली पर निर्भर है। सर्वव्यापी किराने की दुकानों, व्यापक रेफ्रिजरेटर, समय पर किराने की डिलीवरी और विद्युत चालित कृषि की संस्कृति का मतलब है कि देश किसी भी दीर्घकालिक बिजली कटौती के प्रति अतिसंवेदनशील है।
प्रभावित आबादी पर कड़ी मार पड़ेगी। इसके अतिरिक्त, देश के कई क्षेत्र फसल उगाने के लिए विद्युत चालित केंद्र धुरी सिंचाई प्रणालियों पर निर्भर हैं। पानी, गैसोलीन और अन्य आवश्यकताओं की कमी के साथ इसके गंभीर परिणाम होने की संभावना है।
वायुमंडल के साथ संपर्क करने वाले ऊर्जावान कणों की बढ़ी हुई मात्रा वायुमंडलीय ओजोन को कम करती है, जिससे अधिक सौर और ब्रह्मांडीय विकिरण को ग्रह की सतह और जीवमंडल के साथ संपर्क करने की अनुमति मिलती है। 25 वायुमंडल के साथ बड़े ब्रह्मांडीय और सौर कणों के संपर्क के परिणामस्वरूप ऊपरी वायुमंडल में ओजोन और ऑक्सीजन कम हो जाता है, और सतह पर, विशेष रूप से उच्च अक्षांशों पर, विकिरण जोखिम बढ़ जाता है। 26 अन्य प्रभावों में उत्परिवर्तन दर में वृद्धि और सतह पर जीवन के साथ परस्पर क्रिया करने वाली यूवी विकिरण की उच्च मात्रा शामिल है।
ओजोन में थोड़ी सी भी कमी के हानिकारक परिणाम हो सकते हैं, शोध से पता चलता है कि ओजोन में 1% की कमी से त्वचा कैंसर की दर में 3% की वृद्धि होती है, और मेलेनोमा मृत्यु दर में 1-2% की वृद्धि होती है। 120 अंतरिक्ष मौसम का प्रभाव 30 डिग्री अक्षांश तक या वर्तमान फ्लोरिडा के निकट तक फैल रहा है, और संयुक्त राज्य अमेरिका का अधिकांश भाग विकिरण में वृद्धि के संपर्क में है, वायुमंडल में ओजोन के स्तर में 40% की कमी से त्वचा में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है कैंसर की दर और मौतें। 121,122 नुकसान अन्य क्षेत्रों में भी फैलेगा, भू-चुंबकीय तूफान के बाद अधिक हृदय संबंधी मौतें और मनोभ्रंश के मामले सामने आएंगे। 123 पोल रिवर्सल घटना के दौरान त्वचा कैंसर, हृदय संबंधी मौतें और मनोभ्रंश के मामले सभी बढ़ जाएंगे।
खाद्य श्रृंखला में उलटी घटनाओं से संबंधित समुद्र में रेडियोलारिया नामक छोटे जीवों की विलुप्ति देखी जाएगी। 124 यह स्पष्ट नहीं है कि इसका मनुष्यों की खाद्य श्रृंखला पर क्या प्रभाव पड़ेगा, लेकिन समुद्री खाद्य श्रृंखला के भीतर अधिक दूरगामी प्रभाव हो सकते हैं। खाद्य श्रृंखला के लिए एक अधिक प्रमुख जोखिम विकिरण के रूप में आता है, जिसमें बढ़ी हुई यूवी-ए/बी विकिरण से फसल की वृद्धि में रुकावट, ऊतक क्षति और छोटे पौधों की पैदावार होती है।
इस शोध ने निष्कर्ष निकाला कि देश भू-चुंबकीय ध्रुवता परिवर्तन और प्रतिकूल अंतरिक्ष मौसम दोनों के लिए तैयार नहीं है। इसके अलावा, राष्ट्र ने भूविज्ञान और भूचुंबकत्व अनुसंधान के लिए वित्त पोषण की उपेक्षा की है। निष्कर्षों के आधार पर, यह शोध भू-विज्ञान और भू-चुंबकत्व निधि बढ़ाने की अनुशंसा करता है, जिसका नेतृत्व किया जा रहा है।
जीवमंडल. जबकि अन्य संभावित प्रभावों में उलटफेर, विश्वव्यापी ज्वालामुखी और बड़े पैमाने पर विलुप्त होने के बीच संबंध शामिल हैं, लेकिन निष्कर्षों की विवादास्पद प्रकृति के कारण उन्हें शामिल नहीं किया गया है। रिपोर्ट का यह खंड मूल्यांकन अनुभाग शुरू करने से पहले प्रत्येक उलट प्रभाव पर एक आधार रेखा प्रदान करता है। लक्ष्य एक व्यापक सिंहावलोकन प्रदान करना नहीं है, बल्कि यह हे।
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