陽光下守護人類的“隱身人”

棉花糖

“大型耀斑，持續17分鐘，級別X2.2。”2022年4月20日中午12點03分，在中科院國家空間科學中心的空間環境預報中心，預報員憑著多年的專業經驗，從紅紅綠綠的曲線和日面西邊緣的亮斑判斷，這次太陽耀斑的級別非常大。大耀斑從11點46分出現，直到中午12點03分，屏幕上的曲線才終于緩和，亮斑也黯淡下去。

太陽耀斑是發生在太陽大氣局部區域的一種最劇烈爆發現象。太陽耀斑分為五級——A、B、C、M、X。C級以下的都是小耀斑，M級耀斑是中等耀斑，X級耀斑是大耀斑。這次X2.2級太陽耀斑釋放的能量，相當于幾十億顆巨型氫彈同時爆炸。

什么是太陽耀斑

太陽無論是內部還是表面，都是非常不平靜的，內部的核聚變、能量的釋放、高能粒子的碰撞，形成了“翻江倒海”之勢。如果通過專門的觀測儀器來觀察太陽，在它的表面經常會看到一些黑色的斑點，與周圍區域的亮度形成了鮮明的對比，這些黑點就是太陽黑子。

太陽黑子處在太陽的光球層之上，黑子所在的區域溫度大約為4500℃，而周圍的光球層則為5500℃-6500℃。由于太陽黑子是在太陽的大氣中形成的，雖然看上去很小，但實質上是一種區域性的、大規模的漩渦狀氣流。黑子越多、黑子群越大，代表太陽的活躍程度越高、太陽活動越復雜。

在太陽光球層之外，還存在著一個色球層。在色球層中，有時會發生強烈的能量釋放情形，俗稱“耀斑”，在亮度急劇增大的同時，會釋放出強烈的輻射，除可見光外，還包含紫外線、X射線和伽馬射線等高能射線，以及紅外線、沖擊波、高能粒子流，這些噴出的強烈輻射，特別是高能帶電粒子流，一旦到達地球，會對地球產生不同程度的影響。

太陽耀斑給地球帶來的影響

耀斑從太陽上層大氣中噴出大量磁化的等離子體，在抵達地球時會率先與地球的磁場發生作用。在地球磁場的“引導”下，大部分帶電等離子體會沿著磁力線的方向被傳輸到地球的兩極上空，與那里的高空大氣分子產生作用，從而發生地磁暴，引發絢爛的極光出現。

而那些沒有被引導到兩極的高能帶電粒子則會穿透地球的磁場，到達低空以及地表，對GPS信號、短波廣播電臺、高頻無線電信號傳輸、航班飛行等產生一定程度的影響。

歷史上最嚴重的一次太陽耀斑影響，是1859年9月2日在英國發生的“卡靈頓事件”。當時地球上的各種電源、電器設備如遭雷擊，各種機器受影響發出異常的聲音;覆蓋歐洲和北美的電報系統火花四射，過載的電流使人頻遭電擊，正常通信受到了極大的破壞。耀斑還造成了長達8天的惡劣空間天氣。幸好那時還沒有人造衛星和無線電通信，否則引發的災難會更大。

最近，太陽不太平靜。根據對太陽黑子的監測和國內外專家的預測，兩三年后，太陽耀斑爆發將更加頻繁和劇烈。在這種情況下，人類引以為豪的導航、通信技術和航空航天技術都將面臨巨大挑戰。因此，對太陽耀斑及其影響的預報和監測也越來越重要。

陽光下的“隱形”人

為避免太陽耀斑對地球產生不良影響，在耀斑發生前，人類預報員要對太陽黑子監測圖像、太陽磁場監測圖像等進行詳細處理、分析，對日面黑子進行細致研究，判斷未來一段時間爆發耀斑的概率。

對已經發生的耀斑，人類預報員要通過太陽極紫外監測圖像、太陽X射線流量、太陽日冕儀圖像、太陽高能粒子流量監測等技術手段，分析之后是否會伴隨有強烈的高能粒子噴發和日冕物質拋射，并判斷其可能給地球帶來的影響。

“預計未來三天，太陽活動水平以中等為主，產生M級及以上級別耀斑的概率較大。地磁以平靜至微擾為主。發布日期：2022-04-21 00：30 UTC;預報員：029/021。”我國空間環境預報中心網站，每天都會更新太陽活動等空間環境預報，而每個預報結尾的“預報員”處總有一串神秘數字。

這些數字是什么意思呢？1992年，為服務我國載人航天工程，空間環境預報中心成立。預報員的代號從001號到041號，中間是一段歷時30年的傳承。如今，空間環境預報中心的預報員代號已經排到了041。

001號預報員是空間環境研究預報專家龔建村。他曾與團隊在1999年成功預報出我國第一艘載人航天試驗飛船神舟一號發射期間的流星暴，幫神舟一號躲過了流星雨;他和團隊還為神舟七號預測了空間地磁環境，確保了神舟七號小衛星伴飛試驗的順利開展。

041號預報員則是年輕女孩石育榕。碩士畢業后，她經過了見習、實習、考核等諸多環節，2021年剛剛拿到屬于自己的“041”。石育榕非常敬佩她的導師——009號預報員劉四清。劉四清曾與團隊在神舟九號載人飛船發射前觀測到突然爆發的太陽風暴，通過精準的計算，他們給工程決策者吃下了一顆“任務不變”的定心丸。石育榕決心和導師一樣做好本職工作。

從001號到041號，傳下來的不僅是空間天氣預報的技術和經驗，還有一種只有代號沒有名字的習慣。他們要主動為航天員服務，為航天著想，心甘情愿地為航天去做事。

盡管成為“隱身”的“配角”，但是他們也有自己的堅持。即使現在很多人不了解他們的工作，可隨著人類的腳步往更遠更高的深空邁進，相信會有更多人了解，他們的工作對航天、對人類有多么重要。

（節選自光明網、科學網）