Учёные из Полярного геофизического института, Института физики Земли имени О.Ю. Шмидта РАН и Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН проанализировали 11 лет наблюдений за геомагнитно-индуцированными токами на подстанциях Мурманской области и Карелии. Результаты исследования, поддержанного грантами РНФ и Министерства образования и науки Мурманской области, опубликованы в журнале Space Weather. Эти паразитные токи возникают в линиях электропередач во время магнитных бурь и могут выводить из строя трансформаторы, вызывая масштабные аварии.
Авторы сопоставили 124 наиболее интенсивных скачка тока с данными о параметрах солнечного ветра, состоянии ионосферы и магнитосферы Земли. Оказалось, что продолжительность большинства всплесков составляла менее пяти минут, при этом более длительные скачки имели и большую интенсивность. Более 70% опасных событий происходили в полуночные и предутренние часы, когда в ионосферу высыпаются наиболее мощные потоки заряженных частиц, вызывающие полярные сияния.
Чёткой линейной зависимости между величиной скачков и параметрами космической погоды учёные не обнаружили: одинаковые условия в космической плазме могут вызывать совершенно разный отклик в энергосетях из-за локальных процессов в ионосфере и магнитосфере. При этом на подстанции под Мурманском экстремальные скачки происходили даже во время слабых и средних бурь, тогда как в Карелии — преимущественно во время сильных. Число событий заметно снижалось в период минимума 11-летнего солнечного цикла.
Как отметил руководитель проекта Владимир Белаховский, интенсивность скачков пока можно прогнозировать только вероятностным способом — она зависит от слишком многих факторов, включая топологию электросетей и проводимость земной коры. Собранная база данных позволит хотя бы приблизительно оценивать риски для энергосистем. В дальнейшем учёные планируют развивать как физические модели, так и нейросетевой подход для обработки данных.
Изображение: Устройство для регистрации геомагнитно-индуцированных токов. Источник: Я.А. Сахаров и др. / Прикладные аспекты космической погоды, ИКИ РАН, 2016.
