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按照太阳活动的规律,目前我们已经进入第24太阳活动周,中科院院士魏奉思表示这是近百年来极为异常的活动周。目前,太阳活动的频次、强度都在急剧增加,且这样的状态还可能持续1至2年。

现在,全球各国应对空间天气灾害的能力仍十分薄弱,对空间天气灾害的长效预报也还未实现,一旦大的太阳风暴来袭,人类将如何应对呢?

魏奉思 中国科学院院士、空间物理学家

“太阳活动的频次、强度都在急剧增加,目前我们已经进入第24太阳活动周太阳活动极为活跃的时期,且这样的状态还可能持续1至2年。”

 

“目前我们对太阳活动规律的认识还很有限,对太阳活动的预报仍存在很多问题,很多预报模型还不成功,这为全世界做空间天气研究的人提出了挑战。”

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太阳活动开始进入活跃期 人类有能力避免灾难吗?

异常太阳活动周百年罕见

据空间物理学家预测,按照太阳活动的规律,2008年起太阳本该呈现出逐渐活跃的状态。然而,中科院国家天文台太阳活动重点实验室发布的一组观测数据却描绘出相反的事实:在2008年,太阳无黑子日达到266天,2009年无黑子日数同样高达262天。太阳黑子数的多少通常被用来衡量太阳活动水平的高低,两年来,黑子数“莫名其妙的稀少”描绘出太阳的“酣睡”状态。

 

这使得一些科学家推测,太阳可能要进入一个长期根本无黑子活动的阶段。但从2010年起,太阳突然从“酣睡”中“苏醒”,太阳活动开始呈现出上升的状态。到了2011年,太阳日冕物质抛射在1000公里每秒以上的活动就发生了10余次,2012年则更为活跃,大的太阳活动次数较2011年翻了一倍,到了2013年,这个数字同样有增无减。

 

“太阳活动的频次、强度都在急剧增加,目前我们已经进入第24太阳活动周太阳活动极为活跃的时期,且这样的状态还可能持续1至2年。”魏奉思表示。

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太阳风暴来袭,地球人在颤抖?

今年万圣节期前夕,太阳频频爆发的“坏脾气”正是太阳活动急剧上升的表现。据美国航空航天局(NASA)网站透露,截止10月31日,太阳已经产生了至少6次强耀斑活动,其中包括4个X级(最高级)事件。

 

这不得不让人联想到10年前的“万圣节梦魇”。2003年10月19日到11月7日,太阳共发生了17次大爆发,包括一次创纪录的X28级耀斑。在万圣节当天,血红色的极光布满马里兰上空,诡异的画面着实让人恐惧。这一系列的太阳活动也确实造成了严重的后果,致使欧美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科学研究卫星受到不同程度损害,日本“回声”卫星同样失控。不仅全球卫星通讯受到干扰,全球定位系统也受到影响,定位精度出现了偏差,使得航班等需要即时通讯和定位交通系统陷入不同程度的瘫痪。

 

10年后,在相似的时间太阳风暴再次组团袭来。不过,幸运的是这一次的强度弱于2003年,且大部分爆发都没有直击地球,使得人类幸免遇难。

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抢占“时间差” 警报减少空间灾害损失

通常,每一个太阳活动周都有一个峰年,峰年时太阳黑子数量达到极大,有可能发生更多、更猛烈的太阳风暴。早在2008年,美国科学家就曾预测2012年9月将进入第24太阳活动周的峰年,随后这一预测时间却被推迟至2013年4月,而后又再次被推迟至当年的6月。

 

屡屡被改动的峰年预测正应了世界太阳活动预报专家组的一句“大实话”:“我们将太阳活动预报写在日历上,但是用铅笔。”魏奉思表示,“这说明,目前我们对太阳活动规律的认识还很有限,对太阳活动的预报仍存在很多问题,很多预报模型还不成功,这为全世界做空间天气研究的人提出了挑战。”

 

“目前,对于大的太阳风暴,我们还没有能力准确预报它什么时候发生,会有多强。”魏奉思坦言。不过,这并不意味着人类将在太阳活动面前束手无策。由于太阳风暴从发生到抵达地球之间具备一定的“时间差”,短则十几个小时,长则几天。因此监测太阳活动状态,并在太阳风暴发生时做出预警将有助于减少空间天气灾害造成的损失。

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全球合作将助推空间天气技术跨越式发展

尽管对太阳活动的监测及预警工作已颇有成效,但魏奉思仍然担忧,目前全球各国应对空间天气灾害的能力仍十分薄弱,对空间天气灾害的长效预报也还未实现,一旦大的太阳风暴来袭,人类将无力应对。

 

由于太阳体积是地球体积的130万倍,太阳风暴对地球的影响又呈现出全球性的特征,一旦强烈的太阳风暴发生,全球区域都会受到不同程度的影响。

 

空间天气灾害的全球性特征突显了国际合作的重要意义,因此,在第三届全球华人空间天气科学大会上,魏奉思发起了在联合国下属组织机构下设立“国际空间天气科学与服务委员会”的提议,他表示这个组织将用以协调全球有关科学家在发展空间天气科学与应用服务领域的努力,更科学、有效地组织和利用全球的资源。委员会一旦建立,其发挥的显而易见的好处是,将科学合理地分配空间天气学科所需的昂贵的地基、天基监测设备,在全球合作的模式下,以最小的代价取得最大的科研效果。

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结语

魏奉思在其“空间天气科学展望”主题报告中,展示了目前美国新开发的空间天气手机查询软件,该软件面向普通公众,花费几美元便可使用,他认为这说明空间天气业务正从云端走向大众。

而在中国,今年6月,国家空间天气监测预警中心同样率先发布了短波收听、信鸽飞行、北京GSP导航三大空间天气指数,使得看起来高深莫测的空间天气技术得以服务于百姓的日常生活。正如魏奉思在报告中所说:“空间天气科学正进入从应对灾害到全面认识的新发展时期,空间天气科学惠及一切人、一切事的时代开始了。”

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