就在 162 年前——1859 年 9 月 1 日上午——一位名叫理查德·卡林顿的业余天文学家通过他的望远镜凝视着，注意到天空中有“两片强烈明亮的白光”。几个小时后，在卡林顿的乡村庄园之外，世界各地的电报都出现了故障，且办公室起火。如果今天发生如此规模的太阳风暴，可能会导致数百万人甚至数十亿人断电。

　　那天晚上，极光出现在世界各地，北至极点，南至加勒比海。那些在美国落基山脉上空的极光是如此明亮，以至于矿工们都惊醒了，并他们开始准备早餐，因为他们认为当时是早上，甚至美国东北部的人们可以通过极光的光线阅读报纸。

　　一位名叫 CF Herbert 的澳大利亚黄金矿工的一封信中描述了他的见闻：南方的天空发出了各种绚丽的光。而一种颜色的逐渐消失，就像只是为了让位给另一种颜色，而且很可能比上一种颜色更美丽。五彩斑斓的颜色溪流一直上升到天顶，但到达那里时总是变成浓郁的紫色，并且总是卷曲成圆形，留下一片清朗的天空。

　　不过矿工不知道的是，带来这场绚丽灯光秀的是一次太阳风暴。当然，随之而来的还有0.6–2.6 万亿美元的损失，当时大约相当于美国年度 GDP 的 3.6% 至 15.5%。

　　太阳总是用一种被称为太阳风的超声速等离子体带电粒子流，喷洒向地球。在大多数情况下，地球的磁场会阻止这种带电粒子对地球或其居民造成任何真正的伤害，而是将这些粒子吹向两极，并留下美丽的极光。

　　然而百密总有一疏，仍然会有少数漏网之鱼闯进来，并带来一系列破坏。它会干扰地球的磁场，使地球磁场的强度发生明显的变动。同时会增加地球高层大气的电离，严重时可导致依靠电离层进行传播的无线电信号中断，无线电通讯、电台广播、GPS等定位系统都会受到影响。

　　1989 年 3 月，一场中等强度的太阳风暴摧毁了魁北克水电公司的电网，并在加拿大东北部造成了停电，持续了 9 个小时，影响了超过 600 万人。 美国地球物理联盟杂志 2017 年的一篇论文预测，由恶劣的太空天气造成的停电可能会袭击多达 66% 的美国人口，经济损失可能达到每天 415 亿美元。除此之外，在2015 年，太阳风暴还曾摧毁了美国东北部的全球定位系统。随着自动驾驶汽车成为现实，这一点尤其令人担忧。

　　更重要的是，每隔一个世纪左右，这种风还会升级为一场超级太阳风暴。而且在 2020 年 11 月，太阳已经开始了一个新的活跃周期。每个太阳周期有 11 年，也就是说它会在 2025 年达到顶峰。

　　正如SIGCOMM 2021数据通信会议上提出的新研究所警告的那样：这种极端太空天气的结果，可能对我们现代生活造成灾难性的后果，尤其是对于支撑全球互联网的海底电缆而言。

　　加州大学欧文分校的 Sangeetha Abdu Jyothi 的研究指出，在巨大的太阳风暴中，本地和区域互联网基础设施受损的风险很低，因为光纤本身不受感应电流的影响，短跨距电缆也经常接地。

　　但对于连接大陆的长海底电缆，风险要大得多。故障的海底电缆，很可能会从源头上切断各国的联系，从而导致大量的连接中断，即使当地的基础设施完好无损。

　　为了完整地跨越海洋传输数据，根据种类的不同，电缆以大约 50 到 150 公里的间隔安装了中继器。这些设备放大光信号，确保在传输过程中不会丢失任何数据。虽然光纤电缆不会直接受到感应电流的破坏，但中继器却很容易，而且足够多的中继器故障将导致整个海底电缆无法使用。

　　不过值得注意的是，高纬度国家：比如美国和英国，比低纬度国家更容易受到太阳风暴的影响。如果发生灾难性的太阳风暴，最有可能首先切断网络的是那些高纬度国家。并且很难预测修复水下基础设施需要多久，很有可能会持续数周甚至数月。与此同时，也可能会有数百万人失去生计。研究人员强调说：美国互联网中断一天的经济影响估计超过 70 亿美元，很难想象几天甚至几个月的断网。

　　同时，研究人员还补充说：当下一次巨大的太阳风暴来临，地球上的人们只有大约 13 个小时的时间为它的到来做好准备。

　　为了避免这样的灾难，科学家考虑在变压器中使用非磁性钢和在电网中安装更多浪涌保护器等设备以增强抵抗力。在英国，其国家电网正在增加备用变压器的供应，并进行定期演习，以应对重大太空天气事件。但最终，抵御灾难的最佳防御方法可能还是更好的预测。

　　密歇根大学的研究科学家Gabor Toth就希望能够预测大型太阳风暴。他和他的团队希望利用这些预测来保护地球免受潜在灾难性太空天气事件的影响。但他们当前的计算机模型仅能提供大约 30 分钟的提前预警，其最终希望将预警时间延长至三天。这就需要他们在粒子流离开太阳之前，监测太阳表面发生的事情。因此还需要几年，并进行数千次模拟才能实现这些目标。

　　不过可以想到，如果超级太阳风暴来袭，以我国有集中力量办大事的优势，应该能较快恢复。同时一些技术落后的国家，其本身工业化程度不高，可能损失也不是很大。但那些工业化程度高，却工作效率低下，社会动员能力较弱的国家可能会受到较大损失。

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