طوفان مغناطیسی و علل وقوع آن
طوفان مغناطیسی از لرزش موج باد خورشیدی یا ابر میدان مغناطیسی است که با میدان مغناطیسی زمین تعامل دارد.
سارا ارومیە
در زمین نواحی وجود دارند که در آنجا مؤلفه‌های مغناطیسی بەطور ناگهانی تغییر می‌کنند و مقادیری به خود می‌گیرند که با مقادیر مربوط به محل‌های مجاور تفاوت فاحشی دارند. این نواحی ، نواحی با ناهنجارهای مغناطیسی نامیده می‌شود. در اغلب موارد ناهنجاری مغناطیسی ناشی از فشار توده بزرگی از سنگ آهن‌های مغناطیسی در زیر سطح زمین است. به این دلیل مطالعه ناهنجاری‌های مغناطیسی اطلاعات با ارزشی در مورد وجود و محل مخازن و سنگ‌های مغناطیسی ارائه می‌دهند.
مؤلفه‌های میدان مغناطیسی زمین در هر نقطه کره‌ی زمین با مرور زمان به آرامی تغییر می‌کند. بعضی از رصدخانه‌های مغناطیسی اروپایی اطلاعات جمع آوری شده در ٣٠٠ تا ۴٠٠ سال اخیر را در اختیار دارند. این اطلاعات تصور روشنی را در مورد قانون این تغییرات کند (قانون سده‌ای میدان مغناطیسی زمین) ارائه می‌دهند. ولی افزون بر تغییر سده‌ای میدان مغناطیسی زمین ، مؤلفه‌های میدان مغناطیسی زمین تغییرات دوره‌ای جزئی در ضمن روز و سال نیز دارند. این تغییرات روزانه و سالانه مؤلفه‌های میدان مغناطیسی زمین مرسومند و معمولا کوچک هستند.
علت بوجود آمدن طوفان مغناطیسی
ابرهای گاز داغی که در فوران‌های تاج خورشیدی از خورشید خارج می‌شوند، طوفانی از ذرات یونیزه پرانرژی را تشکیل می‌دهند که می‌تواند ماهواره‌ها را بسوزاند، شبکه‌های انتقال برق و مخابرات را با اختلال روبرو کند و فضانوردان را به کام مرگ بفرستد. پیش‌بینی این طوفان‌ها کار آسانی نیست، زیرا هر فورانی در تاج خورشیدی به وقوع طوفان ذرات منجر نمی‌شود. ستاره‌شناسان حدس می‌زنند چاشنی وقوع این طوفان، جهت‌گیری میدان مغناطیسی ابر فوران یافته باشد.
خورشید ستاره‌ای فعال از دیدگاه مغناطیسی است. یک میدان مغناطیسی توانا دارد که سال به سال اندکی سویش تغییر می‌کند تا اینکه هر یازده سال وارونە می‌شود. میدان مغناطیسی خورشید دارای اثرهای بسیاری است که به مجموعهٔ آن‌ها فعالیت خورشیدی گفته می‌شود. حلقه‌های میدان مغناطیسی در سطح خورشید فوران می‌کند و در نتیجه لکه و زبانهٔ خورشیدی پدید می‌آید. میدان مغناطیسی خورشید بسیار فراتر از خود خورشید را هم دربر می‌گیرد.
به دنبال رخ دادن پدیده‌ای انفجاری در خورشید، باد خورشیدی با سرعت و شدت بیشتری می‌وزد و ذرات باردار پرانرژی را روانهٔ فضای منظومه شمسی می‌کند. وقتی این ذرات به زمین می‌رسند و با میدان مغناطیسیِ آن برهم کنش می‌کنند، طوفان خورشیدی رخ می‌دهد. بر این اساس وقوع پدیده‌ای مانند شفق قطبی به معنی رخ دادن طوفان خورشیدی است و نشانه‌ای از فعالیت مغناطیسی خورشید در یکی دو روز قبل است.
در هر صورت این فعالیت‌ها پدیده‌های مغناطیسی ای هستند که منبع آن‌ها فعالیت خورشیدی ست. در حال حاضر تنها می‌توان ۳۰ تا ۶۰ دقیقه قبل از وقوع طوفان مغناطیسی به پیش‌بینی آن پرداخت که زمان بسیار کمی است و اطلاع‌رسانی‌های عمومی شایعاتی بیش نمی‌باشد و طوفانی که خسارات جبران ناپذیری به بار آورد در میان فعالیت‌های خورشیدی ای که روزانه میلیاردها ذره را با بادهای خورشیدی می‌پراکند بسیار کم است و درصورت بروز طوفان مهیب تنها با خاموش کردن گوشی و دستگاه‌های ارتباطی نمی‌توان اثرات مخرب آن را خنثی کرد، حال آنکه باید دانست خورشید با هر بادی که از سطح آن عبور می‌کند و به اصطلاح طوفان خورشیدی خوانده می‌شود خطری برای زمین و سایر سیارات محسوب نمی‌شود.
مکان‌هایی کە در آن طوفان مغناطیسی رخ دادە است
اولین شواهد موجود مبتنی بر اثرات طوفان‌های خورشیدی بر مصنوعات بشری به اواسط قرن نوزدهم بازمی‌گردد. شبکه سراسریتلگراف در بریتانیا در طول طوفان ژئومغناطیسی در سال‌های ۱۸۴۷ و ۱۸۵۹ از این برهم کنش و خمیدگی میدان مغناطیسی کره زمین که بر اثر برخورد این ذرات پر انرژی با آن صورت می‌گیرد باعث ایجاد یک تغییر شار ناگهانی می‌شود، پس از این وقایع، بارها و بارها اختلال عملکرد خطوط تلگراف تلفن در طول طوفان‌های مغناطیسی مشاهده شد. به عنوان مثال در سال‌های ۱۹۲۱و ۱۹۵۸ جریان القایی در خطوط تلگراف منجر به آتش‌سوزی در سوئد شد. در فوریه سال ۱۹۵۸ به علت طوفان مغناطیسی، ارتباط مخابراتی بین قاره‌ای اروپا و آمریکا قطع شد. اولین شواهد مبتنی بر آثار طوفان‌های مغناطیسی بر خطوط انتقال انرژی مربوط به سال ۱۹۴۰ در آمریکای شمالی است. در طی یک طوفان مغناطیسی عظیم که منجر به نوسانات ولتاژی در طول خط انتقال شد، ترانسفورماتورهای خط از کار افتاده و به دنبال ان خط انتقال برق قطع شد. قطع ارتباط خطوط انتقال آمریکای شمالی، در زمان طوفان‌های مغناطیسی به دفعات گزارش شده‌است. معروفترین این وقایع به ۱۳ مارس ۱۹۸۹ برمی گردد.
آشفتگی مغناطیسی
تمام تغییرات دوره‌ای در میدان مغناطیس تا اندازه‌ای آرام صورت می‌گیرد. اما، گاهی میدان مغناطیسی زمین در مدت چند ساعت تغییرات ناگهانی و زیادی پیدا می‌کند. این پدیده طوفان مغناطیسی یا آشفتگی مغناطیسی نامیده می‌شود. طوفان مغناطیسی معمولا از ۶ تا ١٢ ساعت طول می‌کشد و پس از آن مؤلفه‌های مغناطیسی زمین به تدریج مقادیر معلوم خود را به دست می‌آورند. در مواقع اعتدال (اعتدال بهاری یا اعتدال پاییزی) طوفان‌های مغناطیسی بیشتر از سایر دوره‌های سال مشاهده می شود.
دوره‌ی تناوب طوفان‌های مغناطیسی
تعداد و شدت طوفان‌های مغناطیسی از سالی نسبت به سال دیگر تغییر می‌کند. دوره‌های قله‌های طوفان مغناطیسی در فاصله ۵.١١ سال تکرار می‌شوند. پس از هر قله ، تعداد طوفان‌های مغناطیسی به تدریج کاهش می‌یابند و به مقدار مینیمم خود می‌رسند و دوباره تا مقدار قله افزایش می‌یابند. تعدادی از پدیده‌های دیگر نیز شفق‌های قطبی ، لکه‌های خورشیدی ، برخی پدیده‌های مربوط به انتشار امواج رادیویی و غیره، دارای دوره ۵.١١ سال هستند. امروزه می‌توان اظهار داشت که این تطابق‌ها تصادفی نیستند بلکه ارتباط ذاتی این پدیده‌ها را نشان می‌دهند.