Éclair au Québec: la tempête géomagnétique de 1989

Je me suis retrouvée à regarder dans le ciel la nuit du 13 mars 1989, avec ma petite amie et ses parents dans la cour de leur maison. Le ciel était en feu, pratiquement littéralement. Les feuilles rouges et roses de plasma coulaient dans un cercle de la tête directement, avec des traînées bleu-blanche comme des éclairs de xénon qui frappent occasionnellement sur le ciel. Nous pourrions effectivement entendre une grésillement, craquer le son autour de nous. Les quatre d’entre nous étaient là-bas, awestruck par l’Aurora Borealis, nous avons eu la chance de témoigner.

Dans le même temps, les lumières clignaient quelques centaines de kilomètres au nord de la province du Québec. La même tempête solaire qui me fut hypnotisante était causant des critères pour Hydro-Québec, l’autorité de pouvoir provinciale, le déclenchement des disjoncteurs et les ravages. Ce n’était certainement pas la première fois que le soleil a jeté un système d’ajustement et cassé sur la planète, mais c’était assez dramatique, et il y a des leçons à apprendre de celui-ci et d’autres explosions solaires.

Flux de flux

L’événement que j’ai assisté ait commencé trois jours plus tôt en tant qu’éjection de masse coronale, ou CME. Une CME est un flux de lignes plasmatiques et enchevêtrées de flux magnétique, lancé de la couronne du soleil. Ce n’est pas clair ce qui cause des cmés, mais ils semblent certainement être associés à d’autres phénomènes solaires tels que des fusées éclairantes et des taches solaires solaires, et se produisent généralement beaucoup plus en période d’activité solaire élevée. La pensée actuelle est qu’un CME est une corde de flux magnétique jetée par le soleil lorsque des champs magnétiques stressés à l’intérieur du soleil interagissent, libérant des quantités remarquables d’énergie magnétique stockée. Ces cordes s’étendent du soleil comme un beignet en pleine croissance, ramassant des milliards de tonnes de plasma de la couronne du Soleil et la propulsant devant lui à un million de miles par heure.

Dans certains cas, ces nuages ​​de plasma en expansion sont dirigés par la Terre, comme en mars 1989. Après quelques jours de voyage, le beignet en expansion atteint la magnétosphère terrestre, qui est la limite d’influence du champ magnétique de la Terre. Le bord d’attaque de la CME forme une onde de choc qui aplatit le champ magnétique le côté du monde. Cela permet aux particules chargées de glisser dans l’atmosphère terrestre, causant l’aurore que j’ai vue à environ 42 ° latitude du Nord – un peu au sud pour l’affichage régulier du nord des lumières, mais pas jusqu’à présent qu’ils étaient inouïs. Le CME de 1989 était si puissant que cela a causé des aurorae clarifiées vers la Floride et même Cuba a été témoin de l’écran.

Le chemin du moindre résistance

Aussi étonnant que les aurores dans la CME de 1989, ils n’étaient pas ce qui a causé de nombreux maux de tête pour Hydro-Québec. L’action est causée à l’arrière de la Terre, loin du soleil. Bien qu’il comprimait la magnétosphère latérale, l’onde de choc de la CME s’étendait également la magnétosphère de la nuit dans une longue queue de flux magnétique. Tout comme les champs magnétiques s’effondrant à l’intérieur du soleil qui a commencé la CME en premier lieu, finalement les lignes magnétiques de force dans la queue reconnectée, libérant des térawatts d’énergie stockée vers la terre.

C’est là que le problème a commencé pour Hydro-Québec. Tout ce que l’énergie électrique devait aller quelque part, et comme c’est toujours le cas, il a fallu le chemin du moindre résistance. Beaucoup de province de Québec se trouvent au sommet d’une énorme feuille isolante de roche ignée appelée bouclier canadien et la fine couche de sol étiré sur celle-ci conduisait bientôt des quantités énormes de courant. Les connexions au sol du système de transmission d’Hydro-Québec de lignes de tension et de transformateurs de haute tension ont finalement commencé à mener à bien certains de ces courants de la Terre et à 2h43, les disjoncteurs de protection ont déclenché sur la sous-station de Chibougamau dans le centre du Québec. Cela a provoqué un déséquilibre sur une ligne de transmission de 750 kV, qui a déclenché des disjoncteurs à 150 km.

Dommage au transformateur de 10 millions de dollars en NJ à la suite de la tempête de 1989. Source: J.G. Kappenamn
En une minute, les défaillances en cascade avaient déclenché des systèmes automatiques sur le Québec, éteignant 21 gigawatts d’approvisionnement et plongeant la province dans l’obscurité pendant plus de neuf heures. La cascade des échecs n’était pas limitée au Canada; Grâce aux interconnexions entre les grilles américaines et canadiennes, plus de 200 défauts de grille ont eu lieu dans les premières minutes aux États-Unis. Les opérateurs ont pu faire du shunt autour des problèmes et éviter toute panne d’électricité majeure.

À leur crédit, Hydro-Québec ne craignait pas de craquer à un acte de Dieu et de continuer avec la société comme typique une fois la poussière réglée. Ils ont appris les leçons que le soleil devait leur instruire ce jour-là et mettre dans des systèmes pour éviter une récurrence. L’opportunité facile de diminuer la sensibilité des relais protecteurs qui a provoqués d’abord le problème a évité une répétition dans des tempêtes similaires; Il y avait une autre CME en août 1989 que des ordinateurs brouillés de la Bourse de Toronto, mais n’ont abouti à aucune panne d’électricité majeure. Hydro-Québec a également mis en place un système de mise en garde anticipé pour garder un œil sur la météo de l’espace et modifier des politiques en ce qui concerne les opérations de commutation et le pouvoirniveaux lorsque des tempêtes sont prédites.

Aussi mémorable que l’événement était suffisamment chanceux d’avoir vu la pyrotechnie, il était probablement beaucoup plus mémorable pour les six millions de Canadiens qui se sont réveillés avec des maisons sombres, des systèmes de trafic piétiplés et des aéroports fermés. Affichage de cet affichage de la fureur tranquille de la nature et de découvrir l’étendue des dommages le lendemain, seulement servi à souligner à quel point nous sommes bourdonnés et à quel point nos systèmes sont susceptibles, peu importe la difficulté que nous essayons de prétendre.