卡林顿事件
1859年9月1日，英国天文学家理查德·卡林顿正在通过投影望远镜图像绘制太阳黑子，突然，其中一部分在约五分钟内爆发出强烈的白光。他目睹了人类历史上首次观测到的太阳耀斑，尽管再过了一个世纪人们才使用这个术语。不到18小时后，有记录以来最快的一次日冕物质抛射撞击地球——并产生了历史上最强烈的地磁风暴。
发生了什么
这次日冕物质抛射大约18小时的传播时间异常快速（如今典型的日冕物质抛射需要1-3天），表明这次爆发能量极大。它到达时，欧洲和北美的电报系统——当时最先进的电力基础设施——严重失效。操作员报告设备电击，电线杆冒出火花，一些电报纸起火，在几个有记载的案例中，操作员完全断开电池，仅靠风暴本身在线路中感应出的电流成功发送了信息。
通常局限于高纬度地区的极光，在北半球南至古巴、夏威夷和哥伦比亚，在南半球北至智利中部都有报告——在某些地方，极光足够明亮，观察者报告说夜间可以借助其光线阅读报纸。
用现代仪器之前的手段测量风暴
由于该事件比卫星监测和现代Dst指数早了近一个世纪，研究人员利用当时存在的地磁观测站，以及极地冰芯中保存的硝酸盐峰值等替代记录（这些记录捕捉到了重大太阳事件中高能粒子的特征），重建了其强度。综合这些资料，研究人员估计卡林顿事件的Dst最小值低于-850 nT——作为对比，2024年5月的甘农风暴（当前太阳周期中最强的一次）大约为-412 nT，而1989年的魁北克水电风暴约为-600 nT。
为什么它是基准
卡林顿事件仍然是空间天气预报中“最坏情况”的标准参考点，因为它是有直接历史记录的最强烈事件，尽管此后的地磁和技术记录提供了有用的规模参照：
- 1989年3月 — 一场强度约-600 nT的风暴引发感应电流，导致魁北克水电的电网瘫痪，约600万人断电9小时。
- 2000年7月 — 一场强度约-300 nT的风暴未造成重大地面损害，表明严重基础设施影响的实际阈值介于这两次事件之间。
- 2012年7月 — 一次规模与卡林顿事件相当的日冕物质抛射，由NASA的STEREO探测器测量到速度超过2000公里/秒，它穿过了地球轨道但提前约一周错过了地球——这是一次著名的擦肩而过，而非重复。
- 2024年5月 — 甘农风暴，太阳周期25中最强的一次，强度约-412 nT——虽显著，但远低于卡林顿级别。
重复发生的可能性有多大？
这就是诚实答案真正不确定的地方，而非一个简单的数字。不同的统计模型应用于相同有限的历史记录，产生了有实质差异的估计——在任何给定的十年中，卡林顿级事件发生的概率从低至约0.5%到高达12%不等。这种广泛的差异反映了一个真正的方法论挑战：极端事件本质上罕见，可用的地磁数据记录现代形式仅追溯到20世纪50年代末，而研究人员用于从少数数据点进行外推的统计分布差异很小，却会产生截然不同的尾部。这项研究中一个有趣且有些反直觉的发现是：一些模型表明，自1859年以来，即将重复的概率实际上是下降而非上升，这是这些特定统计模型处理自上次极端事件以来时间的一种特性。
现代卡林顿级事件意味着什么
诚实的答案是，也没有人完全知道，因为在卫星和电网时代从未发生过这种强度的事件。已知的是机制：地磁感应电流对变压器和电网基础设施造成的压力将远远超过1989年的经历，卫星运行和GPS精度将显著下降，一些研究估计，每十年有3-12%的几率发生足以导致基于GNSS的授时系统完全失效的事件。真正不确定的——这是一个正在进行建模和公用事业行业风险评估的问题，而非既定事实——是对电网和其他基础设施破坏的具体程度，因为这取决于电网设计和准备程度等因素，而这些因素自1989年以来都发生了巨大变化。
预警时间并未如预期那样改变
即使有了今天的监测——DSCOVR和其他位于日地L1点的航天器——日冕物质抛射的磁场方向（决定其地磁效应严重程度的关键细节）通常要到它经过这些航天器（大约在到达地球前15到60分钟）后才能确定。这对于公用事业和卫星操作员采取一些预防措施来说足够，但对于卡林顿级后果的事件来说，这确实是一个很短的窗口期。
为什么这段历史今天很重要
卡林顿事件与其说是对未来某个特定日期的警告，不如说是一个校准点——它真实地证明了太阳在物理上能够产生远超现代电网时代的扰动，这正是为什么公用事业、卫星操作员和空间天气预报员将其作为最坏情况规划的参考案例，而非那些更温和的风暴——如本维基其余部分所涵盖的那些——它们构成了实际地磁活动的绝大多数。
什么是卡林顿事件？
卡林顿事件是1859年9月发生的一场地磁风暴，是有历史记录以来最强烈的一次，由一次异常快速的日冕物质抛射引发，该抛射在约18小时内抵达地球。它导致全球电报系统瘫痪，并使得极光在远至古巴和夏威夷的地方都能看到。
与现代风暴相比，卡林顿事件的强度有多大？
研究人员估计其最低Dst指数低于-850 nT，而1989年魁北克水电风暴约为-600 nT，2024年5月的甘农风暴（当前太阳周期中最强的一次）为-412 nT——这使得卡林顿事件比此后任何风暴都显著更强。
再次发生卡林顿级别事件的可能性有多大？
不同统计模型的估计差异很大，每十年的概率大约在0.5%到12%之间。这个宽泛的范围反映了从有限的历史数据记录中估计罕见极端事件的真正困难。
如果今天发生卡林顿级别的风暴袭击地球，会发生什么？
其机制已得到充分理解：感应电流将对电网造成超出现代记录的压力，卫星和GPS系统将面临严重中断。确切的影响规模仍不确定，因为在卫星和电网时代还没有发生过如此强烈的风暴。
在大型日冕物质抛射到达之前，我们能得到多少预警？
位于太阳和地球之间的航天器通常只能在日冕物质抛射到达地球前约15到60分钟确认其磁场方向（风暴严重程度的关键因素）——即使以今天的监测能力，这个窗口也很短。
最近发生过与卡林顿事件相当的日冕物质抛射吗？
2012年7月，一次规模相当的日冕物质抛射（速度超过2000公里/秒）穿过了地球轨道，但大约提前一周错过了地球。它被认为是现代已知最接近卡林顿级别事件的险情。