1.5亿公里外的万千变幻
来源:中国气象报社   发布时间:2011-03-15
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  一个月来,国家空间天气监测预警中心连续发出预警:太阳活动有增强趋势,已经爆发了多次耀斑,并伴有太阳风暴事件,短波通信和导航定位等部门须防范。

  远在1.5亿公里之外的太阳,它的动向何以被我们洞悉?它以怎样的姿态来影响地球?带着疑问,记者采访了国家空间天气监测预警中心相关专家。

  你了解天天升起的太阳吗?

  “光芒万丈”应该是我们对太阳最初的印象,它普照万物,给我们温暖。但它的活动有时却会给地球带来不利影响。

  2月15日10时左右,太阳黑子活动区爆发了耀斑,导致我国上空的电离层突然骚扰,对短波通信造成干扰。

  3月7日12时至8日12时,太阳表面连续发生9次中等级别的耀斑,并伴随有太阳风暴事件。国家卫星气象中心副主任王劲松笑称此次事件可能被历史记录为 “3·8事件”。

  国家空间天气监测预警中心空间天气预报台台长薛炳森研究员表示,在此次事件中,多个黑子活动区同时在太阳表面出现,且活动区磁场分布复杂、能量密度大,但是由于活动区面积不大,总体能量并不是很大,因此,此次事件影响很小,只是相对普通的太阳爆发过程,是太阳活动周期性的正常表现。

  太阳活动到底有着怎样的周期性呢?薛炳森说,太阳活动周通常以太阳表面黑子数量的周期性变化来划分,太阳活动的周期平均为11.2年。

  太阳活动周期一般表现为上升期、峰值期和下降期,开始的4年至5年左右为上升期,黑子不断产生,越来越多,活动加剧,并达到极大,黑子数达到极大的一年,称为太阳活动峰年或太阳活动极大年;在随后的6年至7年左右时间里,黑子活动逐渐减弱,越来越少,黑子数极小的那一年,称为太阳活动谷年或太阳活动极小年。从1999年开始为第23周,从2009年9月开始就进入了第24周,目前,正处于第24周的上升期。

  MSN未能登录罪在太阳?

  2月15日前后,也就是太阳黑子活动区爆发耀斑前后,有网友反映,MSN无法登录。他们翻阅新闻后,将此事归咎于太阳耀斑。

  针对此事,薛炳森肯定道:“这和太阳无关,罪不在它。 ”

  他表示,太阳耀斑对地球的影响表现在扰乱电离层,和日常联系最紧密的是短波通信,如收音机等。它对通过电缆传输的网络通信影响不大。因此,MSN无法登录与太阳无关。

  “其实,在太阳活动高峰阶段,其巨大的能量是会被释放出来的,这也就是我们平时所说的太阳风暴。 ”薛炳森介绍说,“其释放的大量带电粒子所形成的高速等离子体粒子流会影响地球的空间环境,如破坏臭氧层、干扰无线通信、影响地球生物、危害人体健康等。 ”

  “不过,2月15日前后的太阳活动强度属于中等偏下水平,因此,没有对我们的生活带来明显的影响。 ”薛炳森表示,国家空间天气监测预警中心截至目前也没有收到受本次太阳活动影响的反馈。

  历史有着这样的记载:1972年8月发生的太阳风暴使大气平流层中的臭氧长期地减少了15%;1989年3月的太阳风暴致使美国GOES-7卫星的太阳能电池损失了一半的能源,使卫星寿命减少一半; 1998年4月底至5月,太阳风暴不断,银河IV号通信卫星失 效,致使美国80%的寻呼业务损失……

  “假如我们置身于太空,又毫无防护措施的话,当太阳风暴发生时,从太阳上喷发出的大量射线和高能粒子,对人体而言,可能是致命的。 ”薛炳森表示,“幸而我们有地球大气层和地球磁场的保护。 ”

  太阳活动可以提前预报吗?

  国家空间天气监测预警中心目前已经具备了提前7天预报太阳活动的能力。该中心有着严格的业务制度,预报员每日都会进行太阳活动会商,与我们所熟知的天气预报会商相同。

  “太阳爆发,需要有能量聚积的区域,即黑子区。也就是说,如果没有黑子,就不可能爆发。太阳以磁能形式存储能量,一般情况下,磁场处于 ‘冻结’状态,当有黑子出现时,磁场会发生缠绕,根据缠绕情况,我们就可以判断黑子的分布形式,并加以关注。之后,我们利用相关软件计算黑子活动区磁能量,以判断其未来发展情形,如此,就可以进行预报。 ”薛炳森表示, “根据对黑子的观测进行预报只是预报方式之一。如今,我们已经能够通过对太阳上的黑子、日珥、冕洞等各种观测现象来判断未来数十小时内太阳活动水平的高低和预报太阳风暴产生的概率。”

  薛炳森举例说, 3月7日前后,有3个能量高的黑子活动区,各区均有太阳耀斑爆发。

  国家空间天气监测预警中心目前可每日一次共享国际上关于太阳的相关卫星观测数据,用于太阳活动预报。

  谈及太阳活动预报的难点,薛炳森说: “目前,关于太阳探测的资料还是很少,要想建立类似MICAPS的数值天气预报模式还很难,还有很长一段路要走。”

  现在,他们用的是统计模式, “从这几次的预报情况来看,我们与美国国家海洋与大气管理局空间天气预报中心的预报结果不相上下。预报效果还算理想。”他说。

  其实,目前,中国气象局首个太阳射电望远镜系统落户石岛气象台。它具有自动采集观测数据、自动分析处理,并自动生成和传送产品,以及系统标校和自检的功能,同时具有较高的可靠性、稳定性,能全天候长期、连续地运行。该系统长期连续跟踪观测太阳射电流量,通过数据通信网络定时、实时或按要求将观测数据传输到数据中心。

  空间天气预警能力如何?

  中国气象局已经在黑龙江、海南、北京、广西等省 (自治区、直辖市)建立了八套电离层D区吸收系统,只要有太阳耀斑发生即可观测到,并发出预警。

  近期,国家卫星气象中心与中国科学院云南天文台签订合作协议,双方将在太阳活动及空间天气监测与预警预报技术的研究、地面和空间的太阳活动监测网的建立等方面开展有效合作。

  据悉,本次合作旨在联合开展太阳活动及空间天气监测与预警预报技术的研究,建立地面和空间的太阳活动监测网,对空间天气进行实时监测,并向公众提供监测结果和预警预报服务。合作内容包括开展太阳活动监测、预警和预报技术和方法的研究,开展人才交流、专业人才培养和队伍建设,建立太阳活动预报会商机制,开展联合观测平台建设和新观测设备研发,联合建立太阳活动预报预警数据平台等5个主要方面。

  路漫漫其修远兮。薛炳森表示,未来五年内,他们将建立完善的技术、流程体系,建立自动化预报平台,做到“能应急、能服务”,更好地为各类用户提供服务。

 
(来源于2011年3月15日《中国气象报》 作者:王素琴)