地理拓展：太陽(yáng)活動(dòng)對地球的影響

　　地球上的天氣變幻莫測，時(shí)而陽(yáng)光明媚，時(shí)而狂風(fēng)暴雨，而在九霄云外的外太空，也同樣存在天氣，科學(xué)家稱(chēng)之為空間天氣。它是否和地面天氣一樣多變？也會(huì )刮風(fēng)下雨嗎？

　　太陽(yáng)活動(dòng)主導空間天氣

　　在一些高緯度國家和地區，可以看到絢爛的極光在夜空飄蕩，訴說(shuō)美麗的同時(shí)也“泄露”著(zhù)宇宙的秘密——空間天氣。

　　空間天氣在日地空間中，能影響空間、地面技術(shù)系統的運行和可靠性，以及危害人類(lèi)健康和生命的條件、狀態(tài)或事件。太陽(yáng)活動(dòng)是空間天氣變化的主要源頭，因此太陽(yáng)活動(dòng)的強弱是決定空間天氣的主要因素。

　　空間天氣中的“風(fēng)”是太陽(yáng)風(fēng)，“雨”則是來(lái)自太陽(yáng)的帶電粒子雨，與地球上的天氣一樣，空間天氣也會(huì )“陰晴不定”。在太陽(yáng)活動(dòng)低年時(shí)，空間天氣較為平靜。

　　而在太陽(yáng)活動(dòng)高年時(shí)，太陽(yáng)風(fēng)暴則頻繁發(fā)生、形式多樣，如耀斑、日冕物質(zhì)拋射、日珥爆發(fā)等。太陽(yáng)上的耀斑像是突如其來(lái)的龍卷風(fēng)，而CME（日冕物質(zhì)噴發(fā)）則像臺風(fēng)，這些，都如同外層空間的‘狂風(fēng)暴雨。

　　太陽(yáng)“一打噴嚏”，地球就“感冒”

　　空間天氣看似遙遠亦或不相干，其實(shí)它無(wú)所不在、充斥在我們生活的方方面面。比如，當太陽(yáng)風(fēng)暴爆發(fā)時(shí)，輪船、汽車(chē)，甚至智能手機都會(huì )受到干擾，出現定位不準等問(wèn)題。

　　事實(shí)上，太陽(yáng)風(fēng)暴通常對地球造成三輪沖擊。太陽(yáng)耀斑爆發(fā)時(shí)，其發(fā)出的電磁波以光速傳向地球，八分半鐘即可抵達地球，引起電離層騷擾，影響高頻無(wú)線(xiàn)電通信、導航定位等；其攜帶的高能質(zhì)子在幾十分鐘至十幾個(gè)小時(shí)后到達地球，引起電離層D區吸收，影響航空通信、衛星運行等；其伴隨的日冕物質(zhì)拋射，則在約三天后到達地球，引起地磁暴、磁層亞暴，并且可能影響低軌衛星的軌道高度、電網(wǎng)的安全運行以及地質(zhì)勘探等。


　　“大多數情況下，我們感覺(jué)不到太陽(yáng)風(fēng)暴的影響，但超級太陽(yáng)風(fēng)暴可能對日常生活造成嚴重影響。”首席預報員宋喬介紹，以1989年3月超級太陽(yáng)風(fēng)暴為例，地磁暴發(fā)生后不到90秒的時(shí)間，加拿大魁北克省電網(wǎng)全面癱瘓，600萬(wàn)戶(hù)民居陷入黑暗，停電長(cháng)達9小時(shí)，部分地區甚至數日才恢復供電。

　　除了會(huì )影響我們的日常生活，超級太陽(yáng)風(fēng)暴對高科技設備系統的影響更大。宋喬補充道，如2000年7月14日的“巴士底日事件”致使多顆人造衛星出現圖像質(zhì)量下降、數據丟失、軌道下降等情況。其中，受影響最嚴重的日本ASCA衛星，最終墜入地球大氣層燒毀。

　　讀懂太陽(yáng)“臉色”

　　如何讀懂太陽(yáng)“臉色”，空間天氣預報顯得尤為重要�？臻g天氣預報主要目的是預測預報空間天氣事件及其影響。預報員會(huì )綜合分析監測數據，結合統計模型和數值模擬結果等做出預報，經(jīng)與首席預報員會(huì )商并得出預報結論后，制作各種預報產(chǎn)品。

　　當前，空間天氣預報產(chǎn)品種類(lèi)豐富，包括日報、周報、月報、年報等。例如，日報主要總結過(guò)去24小時(shí)的空間天氣情況，并預報未來(lái)1—3天的空間天氣狀態(tài)，包括太陽(yáng)活動(dòng)水平、地磁活動(dòng)水平以及電離層狀態(tài)等。當有大耀斑、強地磁暴等重要空間天氣事件發(fā)生時(shí)，還會(huì )發(fā)布空間天氣預警、現報等產(chǎn)品，讓公眾和專(zhuān)業(yè)用戶(hù)及時(shí)掌握太陽(yáng)活動(dòng)的最新動(dòng)向。

　　當下，空間天氣預報正從經(jīng)驗預報時(shí)代邁向數值預報時(shí)代。以觀(guān)測數據和科學(xué)理論為基礎，通過(guò)太陽(yáng)表面物理參數預測耀斑發(fā)生的概率、通過(guò)數值模型計算太陽(yáng)風(fēng)參數等方法在不斷發(fā)展，預報水平穩步提高，為我國衛星發(fā)射和載人航天，地面技術(shù)系統、導航、通信等保駕護航。