地磁倒转：电影情节还是现实灾难？

　　中国气象报记者 唐淼

　　近日，海峡两岸学者研究发现，地磁倒转速率或可快于预期，这可能会对地球生物圈、卫星通信设备等造成影响。为了研究历史上地球磁场倒转的速度和过程，研究人员通过研究贵州三星洞内的石笋标本，成功重建了历时15000年的地磁记录。为何研究石笋可以了解地磁倒转的信息，地磁倒转又会对人们的生产生活产生什么影响呢？

　　地磁又称“地球磁场”或“地磁场”，指地球周围空间分布的磁场。它的磁南极（S）大致指向北极附近，磁北极（N）大致指向南极附近。地磁因何倒转一直被视为科学未解之谜，一般认为地磁发生反转是由于小行星撞击地球造成的。

　　和其他重大的地质学发现一样，人类对地磁倒转最初的认识来源于对岩石的研究。1906年，法国科学家布容在研究法国中南部火山区熔岩及其下面的黏土沉积物的时候，发现岩石记录的磁极和现在的地磁极是相反的，从而推测地球的磁场可能发生过倒转。目前，磁极倒转的数据来源主要是通过远古时期被固化在岩浆中的磁性物质排列特征得到的。岩浆中含有部分铁磁性物质，处于液体状态时会被地磁场磁化，并随着岩浆的凝固而被固定下来，呈现出当时的地磁场方向，通过同位素分析可确定时间。另外，通过大量的样本分析，还可以确认地磁场的变化历程。

　　对于为何通过研究石笋可以判断出地磁倒转这个结论，国家空间天气监测预警中心首席预报员薛炳森给出了答案：石笋是由水滴中的石灰岩物质沉积形成的，如果其中含有铁磁性物质，会在凝结之前被磁化，从而记录下当时的地磁场特征，如方向、强度等。

　　地磁场可以屏蔽外太空射线，维持大气稳定。在灾难片《2012》中，地球地磁场突然发生倒转，由磁北极突然变为磁南极，人类面临空前的自然灾害，强烈的地震、火山爆发等让地球变成了人间地狱。人们不禁担忧，电影中的情节会在现实中发生吗？

　　薛炳森表示，地磁倒转的影响并没有那么恐怖，更不可能给人类带来灾难，而且有人类历史记录以来，还没有发生过地磁倒转的事件。近7000年来，地磁场方向仅有小幅度的偏转，百年来也只记录到了地磁北极的微小偏移和强度的减弱，但地磁场变化的时间尺度很大，上述变化属于长期趋势或是正常波动还有待观察。

　　不过，在地磁场很弱的条件下，太阳发出的各种能量粒子将会畅通无阻地到达地球，空间环境会变得恶劣。被地磁场阻滞的外太空高能粒子更容易接近人类，特别是人们乘坐飞机时所遭受的辐射将增加数倍。另外，电离层的分布更加不均匀，通信、导航等会受到很大影响。很多靠地磁场导航的动物，如信鸽等可能会在辨别方向上受到影响。令人意想不到的是，地磁减弱也有好的一面，没有了地磁影响，电网的安全更加有保障。

　　通过对古地磁的分析研究，科学家推断，上一次地磁倒转发生在70多万年前。目前，国家空间天气监测预警中心对地磁场长期变化趋势进行了跟踪调研。“我们的观点是，地磁倒转是一个非常漫长的过程，目前地磁场的变动是微小的，也不排除是周期性的波动，需要对其进行长期的记录与分析。而且，实验室的模拟结果是否适用于自然状态仍有待验证，毕竟这是几十万年才会发生一次的事件。可能在某一阶段内会发生地磁的快速倒转，但从目前的地磁记录和研究结果看，几百年内地磁场不会有显著的变化，更不会发生反转。”薛炳森解释说。

　　（来源：《中国气象报》2018年10月12日三版 责任编辑：王美丽）