地理拓展：太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響

　　地球上的天氣變幻莫測(cè)，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(dǎo)空間天氣

　　在一些高緯度國(guó)家和地區(qū)，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(tǒng)的運(yùn)行和可靠性，以及危害人類健康和生命的條件、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(qiáng)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(tái)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(yuǎn)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(dāng)太陽(yáng)風(fēng)暴爆發(fā)時(shí)，輪船、汽車，甚至智能手機(jī)都會(huì)受到干擾，出現(xiàn)定位不準(zhǔn)等問(wèn)題。

　　事實(shí)上，太陽(yáng)風(fēng)暴通常對(duì)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(dá)地球，引起電離層騷擾，影響高頻無(wú)線電通信、導(dǎo)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(dá)地球，引起電離層D區(qū)吸收，影響航空通信、衛(wèi)星運(yùn)行等；其伴隨的日冕物質(zhì)拋射，則在約三天后到達(dá)地球，引起地磁暴、磁層亞暴，并且可能影響低軌衛(wèi)星的軌道高度、電網(wǎng)的安全運(yùn)行以及地質(zhì)勘探等。


　　“大多數(shù)情況下，我們感覺(jué)不到太陽(yáng)風(fēng)暴的影響，但超級(jí)太陽(yáng)風(fēng)暴可能對(duì)日常生活造成嚴(yán)重影響。”首席預(yù)報(bào)員宋喬介紹，以1989年3月超級(jí)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)戶民居陷入黑暗，停電長(zhǎng)達(dá)9小時(shí)，部分地區(qū)甚至數(shù)日才恢復(fù)供電。

　　除了會(huì)影響我們的日常生活，超級(jí)太陽(yáng)風(fēng)暴對(duì)高科技設(shè)備系統(tǒng)的影響更大。宋喬補(bǔ)充道，如2000年7月14日的“巴士底日事件”致使多顆人造衛(wèi)星出現(xiàn)圖像質(zhì)量下降、數(shù)據(jù)丟失、軌道下降等情況。其中，受影響最嚴(yán)重的日本ASCA衛(wèi)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(yù)報(bào)顯得尤為重要�？臻g天氣預(yù)報(bào)主要目的是預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)空間天氣事件及其影響。預(yù)報(bào)員會(huì)綜合分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合統(tǒng)計(jì)模型和數(shù)值模擬結(jié)果等做出預(yù)報(bào)，經(jīng)與首席預(yù)報(bào)員會(huì)商并得出預(yù)報(bào)結(jié)論后，制作各種預(yù)報(bào)產(chǎn)品。

　　當(dāng)前，空間天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品種類豐富，包括日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)、年報(bào)等。例如，日?qǐng)?bào)主要總結(jié)過(guò)去24小時(shí)的空間天氣情況，并預(yù)報(bào)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(dāng)有大耀斑、強(qiáng)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(yù)警、現(xiàn)報(bào)等產(chǎn)品，讓公眾和專業(yè)用戶及時(shí)掌握太陽(yáng)活動(dòng)的最新動(dòng)向。

　　當(dāng)下，空間天氣預(yù)報(bào)正從經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)時(shí)代邁向數(shù)值預(yù)報(bào)時(shí)代。以觀測(cè)數(shù)據(jù)和科學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過(guò)太陽(yáng)表面物理參數(shù)預(yù)測(cè)耀斑發(fā)生的概率、通過(guò)數(shù)值模型計(jì)算太陽(yáng)風(fēng)參數(shù)等方法在不斷發(fā)展，預(yù)報(bào)水平穩(wěn)步提高，為我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射和載人航天，地面技術(shù)系統(tǒng)、導(dǎo)航、通信等保駕護(hù)航。