【哈工大(深圳)宣】(空天科技学院 文/图)近日,哈工大深圳校区空天科技学院袁丁教授团队评估了空间天气灾害对地球关键技术基础设施的风险和相关经济损失,为理解太空灾害对全球社会和经济的冲击提供了重要的定量依据,其成果以“Socioeconomic impact of space weather on modern techno-logical infrastructure: Great Britain’s high-voltage power grid”(空间天气对现代技术基础设施的社会经济影响:英国高压电网案例研究)为题,发表在《Science China: Technological Sciences》。
从空间物理到经济:跨学科研究的新领域
空间天气事件如太阳耀斑和日冕物质抛射会引发地磁暴,能够影响地球表面的电磁环境。袁丁团队从空间科学视角切入,利用英国高压电网的物理模型与极端空间天气事件模拟,分析了极端空间天气事件期间地磁感应电流(GIC)对电网变压器和输电线路的威胁,并进一步评估了对英国经济的连锁冲击。
该团队表示,空间天气研究传统上属于天文学和物理学范畴,此次尝试将这一领域与经济学结合,探讨了极端空间天气灾害对现代社会的实际经济影响。这项研究构建了一个综合模型,结合地磁风暴的概率分布、大地电导率模型及动态非正常程度投入产出模型(DIIM),从而实现了电网故障风险与经济损失的定量化评估。
空间天气会对人类社会诸多方面造成影响
研究亮点:地球基建安全与经济损失
研究表明,空间天气风暴影响下,不同规模的地磁暴对电网和经济的影响显著不同。常见地磁暴(11年至33年一遇,即1至3个太阳活动周内发生一次,每个太阳活动周约为11年。)主要影响沿海变电站,对经济影响不大。大型地磁暴(55年至1000年一遇)可导致14%至32%的电力损失。超级地磁暴(10000年至1000 000年发生概率)则可能导致超过50%的电力中断。该团队表示,此类风险评估不仅可以为电网规划和优化提供参考,还能为政策制定者在应对和缓解空间天气影响方面提供科学依据。
未来,袁丁团队将聚焦新兴学科与交叉学科建设,围绕太空的关键设施开展太空资产安全相关研究,评估空间卫星、载人航天、月球基地等各类太空资产受空间灾害的影响。
袁丁教授为该论文第一作者兼通讯作者,深圳校区博士研究生殷彤为第二作者。深圳校区博士研究生陈雯、本科生王贤等参与相关工作。香港中文大学(深圳)管理与经济学院薛帆博士、昆明理工大学信息工程与自动化学院教授冯松等参加相关交叉合作研究。(编辑 谢梁晖 审核 张惠屏)
英国高压电力网络的变电站在空间天气灾害期间的损坏风险
论文链接:https://www.sciengine.com/SCTS/doi/10.1007/s11431-024-2897-2