太陽不斷爆發(fā),將能量和物質(zhì)拋向整個宇宙。因其出現(xiàn)活動的部位不同,且其釋放的物質(zhì)還會與復雜的行星際空間結(jié)構(gòu)相互作用,因此并不是每次都會指向地球。
太陽(圖源:千庫網(wǎng))
但這些物質(zhì)一旦向地球而來,就有可能擾動地球的空間天氣(涉及從地球上空幾十千米到太陽表面的廣闊區(qū)域),引發(fā)一系列后果。因此,我們必須建設(shè)天地一體化的空間天氣監(jiān)測體系,不斷向著更專業(yè)、更準時、更有效的方向發(fā)展。
活躍的太陽
空間天氣會引起近地空間環(huán)境擾動,雖不像傳統(tǒng)天氣那樣直觀,但其實充斥著我們生活的方方面面。如……
太陽黑子
太陽光球中的暗黑斑點,它的磁場比周圍強,溫度比周圍低,是主要的太陽活動現(xiàn)象。雖然不如其他太陽活動那般劇烈,但太陽黑子擁有約11年的變化周期,研究表明在太陽黑子活動高峰年,劇烈天氣現(xiàn)象出現(xiàn)的概率會增加。
太陽耀斑
太陽大氣最大的能量釋放現(xiàn)象,爆發(fā)時大氣局部會突然變亮,并伴隨電磁輻射和粒子發(fā)射增強。這些高能粒子可能會穿透衛(wèi)星防護層,損壞衛(wèi)星電子設(shè)備,引發(fā)衛(wèi)星內(nèi)部電路的單粒子翻轉(zhuǎn),導致數(shù)據(jù)錯誤、電子器件故障甚至衛(wèi)星失控,使衛(wèi)星軌道衰減加快。
日冕物質(zhì)拋射
太陽大氣中出現(xiàn)的最大規(guī)模的快速拋射現(xiàn)象,在日地關(guān)系中起著關(guān)鍵作用。它會在幾分鐘至幾小時內(nèi)拋射出攜帶磁場的巨大等離子體團,這些物質(zhì)撞擊地球磁層時就會產(chǎn)生地磁暴。此時,地球磁場會因變化在長距離輸電線路中感應(yīng)出強大的電流(即地磁感應(yīng)電流),導致變壓器過熱、損壞,甚至引發(fā)電網(wǎng)的局部或大面積停電。
捕捉太陽的“蹤跡”
空間天氣觀測主要分為天基觀測和地基觀測兩個部分。
空間天氣對人類的影響(圖源:《知識就是力量》雜志)
天上的“眼”
天基觀測指利用星載儀器在太空進行的觀測。我國先后有13顆風云氣象衛(wèi)星升空,如同精密的“天眼”,共同構(gòu)建起一張嚴密的監(jiān)測網(wǎng),全方位監(jiān)測航天器所在位置的太空環(huán)境(等離子體信息、高能粒子信息、磁場信息等),遙測太陽活動,如被稱作“黎明星”的風云三號E星。
地上的“眼”
地基觀測指在地表觀測平臺上進行的空天天氣觀測。在地基監(jiān)測方面,我國已經(jīng)建立起了覆蓋全國“三帶六區(qū)”的地基空間環(huán)境監(jiān)測網(wǎng),包括光學觀測設(shè)備(如太陽望遠鏡)、射電觀測設(shè)備(如大型射電望遠鏡、電離層測高儀、激光雷達)和地磁監(jiān)測設(shè)備(如高精度的磁力儀)等,既可以監(jiān)測太陽活動和行星際,也可以監(jiān)測地球磁場、電離層和中高層大氣。
撰文 | 陳安芹
責任編輯 | 牛一名 段陽陽
運營編輯 | 段陽陽
質(zhì)量審核 | 業(yè)蕾
? 文章來源:《知識就是力量》雜志
《追蹤太陽的“小脾氣”》 ?
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