En septembre 1859, une grande éruption solaire a provoqué la tempête géomagnétique la plus violente jamais enregistrée. L'événement Carrington était si puissant qu'il a détruit les systèmes télégraphiques de l'époque. Aujourd'hui, satellite, lignes électriques, systèmes de transport, et les systèmes de communication et de positionnement sont menacés par l'impact de telles tempêtes géomagnétiques à grande échelle.

Une nouvelle étude améliore les prévisions des vulnérabilités des réseaux de transport électrique espagnols, et a été récemment publié dans la revue Météo spatiale . La nouvelle étude de recherche a été distinguée comme une annonce de recherche dans le bulletin d'information EOS de l'American Geophysical Union (AGU), dans le domaine de la géologie et de la géophysique.

Des aurores polaires à l'échec technologique

Outre la beauté des aurores sous les latitudes polaires, les perturbations du champ magnétique terrestre causées par le cycle solaire peuvent générer d'énormes pertes économiques dans de nombreux secteurs. Lorsque les particules du vent solaire interagissent avec le champ magnétique terrestre, une tempête géomagnétique en résulte. Cette tempête peut générer des courants induits géomagnétiquement (GIC) dans le sous-sol, dangereux pour les réseaux électriques et les systèmes de transport (oléoducs, gazoducs, des lignes ferroviaires, etc.).

Ces courants continus basse fréquence dépendent de la structure géoélectrique de la région, C'est, la géologie régionale, et sur la conductivité électrique des roches. Concernant les lignes électriques, les courants induits géomagnétiquement se couplent au réseau de distribution à travers les barrages du transformateur.

Alex Marcuello, maître de conférences du Département de dynamique de la Terre et des océans de l'Université de Barcelone, dit, « La méthodologie appliquée dans cette nouvelle étude permet une simulation de différentes situations pour le réseau, selon différentes conditions d'orage magnétique. Par conséquent, la modélisation peut estimer les valeurs les plus élevées de GIC pour différentes sous-stations, découvrir leur effet dans différents éléments du réseau -connectés ou non- et identifier les plus vulnérables."

Améliorer les prédictions avec l'étude de la conductivité électrique

Cet article scientifique, avec Joan Miquel Torta comme premier auteur, définit comme modèle d'étude une sous-station électrique à Vandellòs, Tarragone. Pour étudier la vulnérabilité du réseau électrique, l'étude analyse les éléments complets du maillage et sa longueur, en dehors de la structure géoélectrique du sous-sol à l'aide de mesures in situ sur le territoire.

"En général, les lignes à haute tension les plus vulnérables sont celles dont la tension est supérieure à 200 kV », explique Àlex Marcuello. « Les composants les plus sensibles au GIC sont les transformateurs des sous-stations. Ces GIC provoquent une saturation en demi-cycle dans le noyau des transformateurs, et sa conséquence est triplée - le transformateur se réchauffe et peut même brûler, le courant et la tension cessent d'être sinusoïdaux (50 Hz) et deviennent instables. Finalement, la puissance inductive du réseau augmente. Comme résultat final des trois situations, une panne partielle ou totale peut avoir lieu."

Un diagnostic plus réaliste sur le réseau électrique du pays

L'étude publiée dans la revue Météo spatiale crée un modèle de prédiction réaliste basé sur des approches simplifiées. Dans ce contexte, les experts du Geomodels Research Institute ont caractérisé la conductivité du sous-sol dans la région de la sous-station de Vandellòs en utilisant la méthode magnétotellurique.

« Cette méthodologie a permis une amélioration substantielle des anciennes prédictions pour les CPG. De plus, nous avons proposé un modèle qui peut ajouter trois facteurs dont dépend le GIC :l'orage magnétique, la structure géoélectrique du sous-sol, et les caractéristiques du réseau électrique, " dit Marcuello.

Météorologie satellitaire :anticiper les effets des tempêtes solaires

L'importance des impacts technologiques des orages magnétiques a incité la conception de protocoles d'alerte mondiaux qui alertent les gestionnaires de systèmes dans un intervalle de temps minimum, même des heures avant un CPG, mettre en place les mesures préventives adéquates. Des situations comme la panne d'électricité au Québec le 13 mars, 1989 sont des cas extrêmes qui encouragent le processus de recherche en météorologie satellitaire pour prévenir et pallier les effets magnétiques de l'activité solaire sur la planète.