太陽嵐が米国電力網にもたらす経済的リスク、新モデルで測定

アメリカの電力網が強大な太陽嵐に見舞われた場合、その経済的な影響を測定する新しいモデルが開発された。物理学、工学、経済学を統合したこのアプローチは、従来のように各分野を個別に評価する手法の限界を超え、地球物理的な現象から電力網の機能障害、そして経済的な損失までを一貫した枠組みで追跡する。研究チームはこのモデルを用いて、250年に一度の規模の太陽嵐がもたらす影響を定量化した。

太陽嵐は太陽がコロナから放出するプラズマと磁場が地球の磁場と相互作用することで発生する。この相互作用により地電場が誘導され、電力網を支える超高圧変圧器に流れ込むことで電流が不安定化し、電力系統全体に波及する。太陽嵐の脅威は決して新しいものではない。1967年には太陽嵐が米国の早期警戒レーダーを撹乱し、米国指導部がソビエト連邦からの攻撃と誤認する、冷戦下で第三次世界大戦を招きかねない危機を生み出した。その後、宇宙天気予報の進展により人類はこうした急迫した危機から逃れたが、それでも太陽嵐のリスクは十分に定量化されてこなかった。

従来の太陽嵐に関する経済評価は、各分野が独立して行われてきた。地球物理学者、エンジニア、経済学者がそれぞれの専門分野内で現象を解析していたため、地球物理的な駆動要因と電力網の実際の機能障害との関係性が見落とされてきた。今回、Oughtonらの研究チームが開発した新しい枠組みは、この断裂を埋めるものである。モデルは、地球物理的なハザード、電力網の脆弱性、そして幅広い嵐の規模に対応した社会経済的な結果を特性化する。2024年のギャノン嵐をテネシー渓谷公団が測定した実際のデータと照合することで、モデルの妥当性が検証された。

シミュレーション結果は、太陽嵐がもたらす経済的な打撃の大きさを明らかにしている。100年周期の規模の嵐でも、350万人のアメリカ国民と91,000社の事業が停電に見舞われ、1日当たりの経済損失は約122億ドルに達する。より激烈な250年周期の嵐となれば、500万人以上の国民と135,000社を超える企業が停電に見舞われる。その直接的な損失は1日当たり約98億ドル、総損失は1日当たり約181億ドルという莫大なものになる。

日本の製造業にとって、電力網の安定性は部品・素材の製造から国内流通、そして国際的なサプライチェーンの全体を支える基盤である。米国の電力系統が長期間にわたって停止すれば、日本が供給する電子部品から工作機械まで、多様な産業のサプライチェーンが影響を受ける可能性がある。論文では、今後の研究が太陽嵐と熱波やハリケーンなどの他の自然災害が同時に発生した場合の連鎖的な影響を検討すべきだと指摘されており、こうした複合災害リスクへの対応は、国際的な製造業のネットワークにおいて避けられない課題となると考えられる。

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