有了這個(gè)預(yù)報(bào)，國(guó)內(nèi)看極光“一蹲一個(gè)準(zhǔn)”

受日冕物質(zhì)拋射活動(dòng)影響，2025 年新年第一天，即北京時(shí)間1月1 日11 時(shí)開始，到1 月2 日2 時(shí)，地球出現(xiàn)明顯地磁活動(dòng)，其中1 月1 日23 時(shí)至2 日2 時(shí)發(fā)生了全球地磁指數(shù)（Kp 指數(shù)）為8 的特大地磁暴。國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心1 月5 日發(fā)布的信息顯示，此前24小時(shí)出現(xiàn)了12 小時(shí)小地磁暴，Kp指數(shù)最大值為5，其余時(shí)間地磁活動(dòng)微擾到活躍。

受地磁暴影響，黑龍江漠河出現(xiàn)絢麗的極光美景。早在2024 年12 月30 日，中國(guó)氣象局國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心便發(fā)布極光預(yù)報(bào)專報(bào)，并聯(lián)合黑龍江省、大興安嶺地區(qū)、漠河市氣象局，共同制作發(fā)布了極光觀測(cè)天氣預(yù)報(bào)與漠河極光臨近預(yù)報(bào)。

極光預(yù)報(bào)是如何成功做到的？特大地磁暴事件跟極光有什么關(guān)系？《中國(guó)科學(xué)報(bào)》就這些問(wèn)題對(duì)國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心空間天氣技術(shù)研發(fā)室主任宗位國(guó)、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員苗娟進(jìn)行了專訪。

提前2 到3 天預(yù)報(bào)，帶動(dòng)漠河旅游

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：在此次出現(xiàn)地磁暴之前，我國(guó)提前發(fā)布了極光預(yù)報(bào)，這是如何做到的？

宗位國(guó)：國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心是基于地磁暴的預(yù)報(bào)開展極光預(yù)報(bào)的。一旦太陽(yáng)有爆發(fā)活動(dòng)，我們就會(huì)判斷太陽(yáng)的爆發(fā)會(huì)不會(huì)引起地磁暴，一般提前2 至3 天。如果判斷太陽(yáng)爆發(fā)會(huì)產(chǎn)生地磁暴，我們將根據(jù)地磁暴可能的強(qiáng)度判斷極光可能出現(xiàn)的范圍，從而作出預(yù)報(bào)。針對(duì)從跨年夜到2025 年1 月1 日、2 日連續(xù)出現(xiàn)的兩次極光，我們?nèi)砍晒Χ资嘏牡健?/p>

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：預(yù)測(cè)到有地磁暴和可能發(fā)生極光之后，你們通常會(huì)怎么做？

宗位國(guó)：預(yù)報(bào)有地磁暴后，國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心會(huì)通過(guò)不同的產(chǎn)品形式，把地磁暴的發(fā)生時(shí)間、磁暴強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間及可能產(chǎn)生的影響等信息發(fā)送給不同的用戶。

針對(duì)極光，國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心積極開展相關(guān)預(yù)報(bào)，根據(jù)極光產(chǎn)生的原理，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)如日冕物質(zhì)拋射的監(jiān)測(cè)，獲取其爆發(fā)位置、爆發(fā)強(qiáng)度、物質(zhì)傳輸速度等要素，大致判斷極光帶的范圍變化，并及時(shí)對(duì)外發(fā)布。預(yù)報(bào)內(nèi)容包括極光可能發(fā)生的日期，以及結(jié)合地方氣象部門給出的云圖和天氣預(yù)報(bào)信息，通過(guò)綜合判斷得到的適合觀測(cè)的位置區(qū)域、觀測(cè)地區(qū)云圖等信息，讓極光愛(ài)好者有了“追光指引標(biāo)”。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：極光預(yù)報(bào)目前效果如何？

宗位國(guó)：國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心聯(lián)合黑龍江省氣象局和大興安嶺地區(qū)行政公署，共同制定了極光預(yù)報(bào)工作方案，多方合力推進(jìn)了極光預(yù)報(bào)的落區(qū)服務(wù)。其中，國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心密切關(guān)注太陽(yáng)活動(dòng)變化，根據(jù)對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)的分析研判，開展極光預(yù)報(bào)。一旦預(yù)測(cè)有可能產(chǎn)生極光，地方將進(jìn)一步根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件給出極光觀測(cè)建議。

”當(dāng)有地磁暴發(fā)生時(shí)，磁場(chǎng)劇烈變化，在地球磁層內(nèi)產(chǎn)生了大量高能粒子，有利于帶電能量粒子從兩極磁力線“漏斗區(qū)”注入。注入的粒子與中性大氣分子、原子相互作用，受激發(fā)光，這時(shí)會(huì)引起更大范圍的極光，人們可能在一些緯度較低的地區(qū)看到極光?！?/h4>

這項(xiàng)工作于2024 年5 月啟動(dòng)，至今已經(jīng)預(yù)報(bào)了10 期，成功率很高，幾乎百分之百，也帶動(dòng)了漠河的地方旅游。此外，新的極光預(yù)報(bào)產(chǎn)品正在準(zhǔn)備中，將為大家提供更及時(shí)、更精細(xì)的服務(wù)。

此次地磁暴達(dá)到橙色警報(bào)級(jí)別

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：從科學(xué)角度看，地磁暴是怎樣引發(fā)極光的？

宗位國(guó)：高能粒子沿著地球磁場(chǎng)，從極區(qū)進(jìn)入大氣層，轟擊大氣中的原子或分子，引起大氣激發(fā)，從而產(chǎn)生絢麗的極光。

在沒(méi)有地磁暴時(shí)，高能粒子主要來(lái)自太陽(yáng)風(fēng)，這時(shí)高能粒子的能量和密度比較小，引起的極光范圍比較小，極光只存在于較高緯度。當(dāng)有地磁暴發(fā)生時(shí)，磁場(chǎng)劇烈變化，在地球磁層內(nèi)產(chǎn)生了大量高能粒子，有利于帶電能量粒子從兩極磁力線“漏斗區(qū)”注入。注入的粒子與中性大氣分子、原子相互作用，受激發(fā)光，這時(shí)會(huì)引起更大范圍的極光，人們可能在一些緯度較低的地區(qū)看到極光。例如，2024 年5 月11 日，在超大地磁暴期間，北京也看到了極光。目前來(lái)看，地磁暴Kp 指數(shù)達(dá)到5，就有可能在漠河看到極光。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：這次特大地磁暴究竟有多大？它與太陽(yáng)活動(dòng)有什么關(guān)系？

苗娟：北京時(shí)間2025 年1 月1 日11 時(shí)至1 月2 日5 時(shí)，地球磁場(chǎng)發(fā)生強(qiáng)烈擾動(dòng)，連續(xù)9 小時(shí)達(dá)到大地磁暴水平，達(dá)到橙色警報(bào)級(jí)別。此次大地磁暴事件的源頭是太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)， 是由2024 年12 月29 日太陽(yáng)爆發(fā)的兩個(gè)日冕物質(zhì)拋射到達(dá)地球共同引起的。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：2024 年1 月1 日，太陽(yáng)爆發(fā)了一個(gè)X5.0 級(jí)強(qiáng)耀斑，2025 年元旦又出現(xiàn)了特大地磁暴，太陽(yáng)的爆發(fā)活動(dòng)是否有周期性特征？

苗娟：太陽(yáng)活躍性具有準(zhǔn)11年的周期變化特征，目前我們對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)周已記錄到第25 周，而2024 年至2025 年是第25 太陽(yáng)活動(dòng)周的高年，日面上活動(dòng)區(qū)多且活躍，爆發(fā)活動(dòng)頻繁，并多次引發(fā)大地磁暴。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：此次特大地磁暴已經(jīng)結(jié)束，它目前對(duì)人類活動(dòng)產(chǎn)生了哪些影響？后續(xù)可能還有哪些影響？

苗娟：特大地磁暴對(duì)衛(wèi)星和通信系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生影響。在衛(wèi)星方面，低軌道大氣密度大幅上升，對(duì)軌道的拖曳明顯增加，導(dǎo)致軌道衰減加速；對(duì)于傾角高的低軌道衛(wèi)星和同步軌道衛(wèi)星，可能引發(fā)表面充電效應(yīng)。在通信系統(tǒng)方面，短波通信、高頻雷達(dá)最高可用頻率明顯下降，部分區(qū)域可能失去可用工作頻段；測(cè)控和導(dǎo)航定位誤差明顯增大。但是，地磁暴對(duì)人體健康的影響微乎其微，大家不用擔(dān)心。

”在了解空間環(huán)境、探測(cè)空間環(huán)境、研究空間環(huán)境、應(yīng)用空間環(huán)境后，我國(guó)在太陽(yáng)活動(dòng)及日地空間全鏈條的探測(cè)和研究方面的部署迅速增加，目前已形成了“天”“地”聯(lián)合監(jiān)測(cè)網(wǎng)。“

“天”“地”聯(lián)合監(jiān)測(cè)太陽(yáng)

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：目前，太陽(yáng)活動(dòng)的狀態(tài)如何？

宗位國(guó)：從整體上看，2025 年太陽(yáng)活動(dòng)仍然處于高位運(yùn)行。從以往太陽(yáng)活動(dòng)周來(lái)看，太陽(yáng)持續(xù)爆發(fā)也可能出現(xiàn)在太陽(yáng)活動(dòng)的下降段。國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心會(huì)密切關(guān)注太陽(yáng)活動(dòng)，及時(shí)發(fā)布極光預(yù)報(bào)結(jié)果，為相關(guān)行業(yè)開展防災(zāi)減災(zāi)提供信息支持。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：為了更好地預(yù)報(bào)“太空天氣”，預(yù)防太陽(yáng)活動(dòng)引發(fā)的空間環(huán)境災(zāi)害，我國(guó)作出了怎樣的部署？

宗位國(guó)：中國(guó)氣象局承擔(dān)著我國(guó)空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警、預(yù)報(bào)發(fā)布和應(yīng)用服務(wù)等職責(zé)。經(jīng)過(guò)20 余年建設(shè)，我國(guó)已基本建成監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、服務(wù)三位一體的空間天氣業(yè)務(wù)體系，形成了以定量預(yù)報(bào)為主的規(guī)范化預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)。地基監(jiān)測(cè)方面，布設(shè)了地基空間天氣觀測(cè)設(shè)備84臺(tái)（套）；天基監(jiān)測(cè)方面，依托風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星裝載的12 類49 臺(tái)（套）空間天氣監(jiān)測(cè)儀器，初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)、地磁、電離層和中高層大氣重要參數(shù)的業(yè)務(wù)化監(jiān)測(cè)。這些“上天入地”的氣象監(jiān)測(cè)“利器”，為精密監(jiān)測(cè)空間天氣打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

苗娟：在了解空間環(huán)境、探測(cè)空間環(huán)境、研究空間環(huán)境、應(yīng)用空間環(huán)境后，我國(guó)在太陽(yáng)活動(dòng)及日地空間全鏈條的探測(cè)和研究方面的部署迅速增加，目前已形成了“天”“地”聯(lián)合監(jiān)測(cè)網(wǎng)。

在天基探測(cè)方面，針對(duì)空間天氣的源頭——太陽(yáng)，我國(guó)先后發(fā)射了“羲和號(hào)”和“夸父一號(hào)”衛(wèi)星，緊盯太陽(yáng)的一舉一動(dòng)。后期還有太陽(yáng)風(fēng)—磁層相互作用全景成像衛(wèi)星（SMILE）、“夸父二號(hào)”太陽(yáng)極軌天文臺(tái)（SPO）計(jì)劃，提高人類對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)與地球磁場(chǎng)變化相互關(guān)系的認(rèn)知。在地基監(jiān)測(cè)方面，我國(guó)的子午工程Ⅱ期“空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)”已完成建設(shè)，成為國(guó)際上綜合觀測(cè)能力最強(qiáng)的地基空間天氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

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