太陽活動可能仍然很高。 未來幾年這可能會導致更強大的地磁風暴事件。 北極光 它可能會成為頭條新聞。但 GPS 的無形湍流可能會擾亂我們的技術世界，並決定您下一個花生醬三明治的命運。
帶電粒子從 太陽 它們可以產生地磁風暴，用明亮的北極光照亮天空。但也可能干擾衛星和 全球定位系統 我們現代世界所依賴的標誌。 太空天氣 可以地面航空公司航班， 取消火箭發射無線電信號失真使導航系統混亂，甚至可能導致農民的拖拉機出現問題，例如 2024 年 5 月的情況。 表現得像鬼附體一樣–
農業經濟學家 特里·格里芬位於堪薩斯州研究太陽風暴與農業碰撞時會發生什麼，他的最新研究目前正在接受同行評審。它揭示了重大太空天氣事件會造成多大的損害。為什麼花生的風險如此之高？
為什麼花生是一種特殊的 GPS 問題？
如今，許多工廠都依賴衛星導航。但花生尤其依賴它們。當花生樹的樹冠長大後，花生就會藏在地下。農民將不再能夠看到該區域在哪裡。
這就是花生種植嚴重依賴 RTK GPS（實時運動 GPS）的原因，它提供亞厘米級的精度。而且，重要的是，幾個月後仍能保持這種準確性。
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“我們必須使用 RTK GPS 測量種植進度或種植路徑，”格里芬在接受 Space.com 採訪時表示。 “亞厘米精度非常重要，RTK 可以在幾個月甚至幾年後為我們提供這種精度。”
如果 RTK 信號在種植或挖掘過程中下降，農民將無法跟踪他們看不到的行。生產力受到影響
“如果我們沒有 RTK GPS，僅僅將豆子留在地上，我們就會損失至少 11% 的產量，”格里芬說。
當風暴甘農襲擊時 單詞它是在美國農業部門一年中的關鍵時刻這樣做的。它發生在生長旺季。
“當 2024 年 5 月 G5 風暴襲來時，我們經歷了一場完美的風暴，”格里芬說。 “橫軸風暴來得正是時候，成為了一件大事。如果它早發生一個月，那就不會是什麼大事了，所以一年中的時間非常重要。”
百萬美元的選擇：繼續種植還是等待？
當全球導航衛星系統 (GNNS) 出現故障時，花生種植者面臨兩個代價高昂的選擇：在沒有 RTK 的情況下繼續種植，但可能會在幾個月後出現挖掘偏差的風險。以及 11% 的收益率懲罰；或者停止種植並等待，但由於農作物失去了寶貴的種植時間，因此面臨“生物懲罰”的風險。與大多數植物一樣，花生需要一定的熱量（稱為“熱量儲存”）才能完成生長階段並結出高質量的果實。 “我們一年中只種植幾週的農作物。如果我們將其推遲到季節前一周，這沒什麼大不了的。但如果我們將那週推遲到季節後，那就是一個大問題了，”格里芬說。
格里芬的模型表明，在 GPS 中斷期間，農民可以及時做出決定，例如農民是在何時種植還是等待何時種植。這可能會使美國東南部價值超過 1 億美元的花生生產面臨風險。在最糟糕的情況下，用於人類消費的近 262 噸（5.77 億磅或 2.62 億公斤）花生可能會損失。
“這一集播出多長時間”的必要性
目前，農民很難知道GPS信號是否會中斷兩個小時或兩天。這種不確定性迫使農民訴諸債務違約。這可能必須繼續，或者可能必須等待。每個製造商都不同。
格里芬提出了一種新型預測：定期“即時預測”，它提供短期預測，告訴農民 RTK 級 GPS 將在多長時間內不可用。
“如果我們連續出現 RTK GPS 故障，這可能會幫助我們回答這個問題。‘這種中斷會持續多久？’”格里芬說。 “它將告訴他們最好的決定是什麼。這對花生種植者來說具有巨大的價值。”
格里芬的分析表明，等待是種植早期的最佳決定。雖然繼續是後來的最愛。據他估計，當前的空間天氣準確度僅對佐治亞州來說每年就價值 2000 萬美元，對美國更廣泛的東南部地區來說每年價值 3300 萬美元，約佔整個花生作物價值的 5%。是地面天氣預報通常產生的經濟價值的兩倍多。
農民經常查看天氣預報應用程序。這就是為什麼他認為太空天氣警報應該通過他們已經依賴的工具發送。
“農民一直虔誠地關注天氣應用程序……因此，利用兩種天氣類型很有意義，”格里芬說。
他補充說，在拖拉機和其他設備上安裝駕駛室警告系統也會很有用。它由一個簡單的通知組成。當農民的 GPS 信號不可靠時，它會通知他們。
轉折點
2024 年 5 月的風暴甘農標誌著農業的轉折點。正如格里芬所說，“5月9日與5月11日是天壤之別。5月11日，人們的意識在那個週末之前大大提高了”。格里芬回憶起在一次會議上介紹的情景，對許多人來說，GPS 信號大範圍中斷的想法聽起來令人難以接受。眾人哈哈大笑。如你所知，這不會發生。 ”
五月的風暴還揭示了一些更深層次的東西。由於這是現代農業第一次經歷真正強大的太陽風暴，高精度GPS直到第23個太陽週期結束和第24個太陽週期之後才在農場廣泛使用，幾乎沒有發生重大干擾。這意味著美國以前從未見過如此強度的地磁風暴會發生在該國二至三分之二的農田中，而這些農田現在需要衛星導航。一切都在改變 太陽週期 25. 2024 年 5 月的事件是 20 年來最強大的地磁風暴，成為利用 GPS 對空間天氣如何影響種植、採礦和收割進行的首次現實測試。
對於格里芬來說，下一步就是準備。與地面天氣條件相比，“我們對太空天氣知之甚少，”他說，許多農民在拖拉機開始出現症狀之前從未聽說過這個術語。但隨著新 衛星 例如 NOAA 的 SWFO-L1 衛星天文台，以及 NASA 的星際測繪和加速探測器 (IMAP) 以及指定的卡拉瑟斯地冕天文台。 改進跟踪和預測科學家們希望為農業提供以前從未有過的東西：關於 GPS 系統將關閉多長時間的清晰、可操作的指導。以及農民可以做什麼
格里芬說：“如果我們能夠做出適合最終用戶的預測，那將是向前邁出的一大步。”
