Влияние космической погоды на технические системы: сбои железнодорожной телеметрии во время геомагнитных бурь

В работе исследовано влияние геомагнитных возмущений на работу систем автоматики и телемеханики среднеши ротной железной дороги на основе данных о сбоях , зарегистрированных в 2004–2005 гг . на Восточно - Сибирской желез ной дороге . Получено , что в возмущенные периоды суточная длительность сбоев Т и локальный индекс геомагнитной активности А показывают высокий уровень корреляции .

In the paper we investigated the effect of geomagnetic disturbances on operation of automatics and telemechanics of the midlatitude railway. We used the data on failures registered at the East Siberian Railway in 2004–2005. We revealed that the diurnal failure duration T and the local geomagnetic activity index А demonstrate a high correlation level during disturbed periods.

Геомагнитные вариации генерируют вторичные электрические токи в проводящих слоях литосферы Земли и в искусственных проводниках , таких как высоковольтные линии передач , трубопроводы и телекоммуникационные кабели [1, 2]. Мы расшири ли наше исследование [3] о возможном влиянии геомагнитных возмущений на работу автоматиче ской блокировки систем управления стрелками , сигналами и контроля маршрута железной дороги . В статье анализируются сбои и отказы ( аномалии ) в работе этих систем , зарегистрированные в 2004– 2005 г . на среднеширотной Восточно - Сибирской железной дороге (51–56° N и 96–114° E), совместно с вариациями геомагнитной активности . Анализ пока зал , что ~ 45 % аномалий были связаны с обрывами , ударами и механическими разрывами кабелей , жил , а также с метеорологическими причинами ( попада ние снега , льда и песка в стрелки ), с вмешательством

Суточная суммарная продолжительность отказов Т ( в минутах /10) во время геомагнитных бурь : 17.07–2.08 2004 г . ( а ), 07.11–22.11 2004 г . ( б ), 6.01–21.01 2005 г . ( в ), 9.07– 16.07 2005 г . ( г ). < T > ( жирная линия ) и < A > ( тонкая линия , нТл ) – скользящие средние по пяти дням .

посторонних лиц ( грабеж и т . д .), т . е . заведомо не были вызваны геомагнитными факторами . Эти слу чаи были отброшены , а оставшиеся аномалии были использованы для поиска возможных связей с гео магнитной активностью . Был проведен анализ про должительности аномалий Т во время геомагнитных бурь , для которых локальный индекс геомагнитной активности А > 50 нТл . На рисунке приведены приме ры поведения суточной суммарной продолжитель ности отказов Т во время геомагнитных бурь в зави симости от А . Видно , что суммарная суточная дли тельность Т аномалий меняется в согласии с разви тием геомагнитной бури . При достижении пика гео магнитной активности Т увеличивается ~ в 3–4 раза .

Корреляция между длительностью аномалий Т и локальным индексом геомагнитной активности А лежит в пределах К =0.45–0.82.

Итак , наша работа , проведенная на основе стати стики сбоев на среднеширотной железной дороге за два года , представляет доказательства того , что в чис ло технических систем , на которые влияет космиче ская погода , следует включить и железнодорожные линии .

Работа выполнена частично при поддержке РФФИ , грант 07-02-00920- а .