地理拓展：太阳活动对地球的影响

　　地球上的天气变幻莫测，时而阳光明媚，时而狂风暴雨，而在九霄云外的外太空，也同样存在天气，科学家称之为空间天气。它是否和地面天气一样多变？也会刮风下雨吗？

　　太阳活动主导空间天气

　　在一些高纬度国家和地区，可以看到绚烂的极光在夜空飘荡，诉说美丽的同时也“泄露”着宇宙的秘密——空间天气。

　　空间天气在日地空间中，能影响空间、地面技术系统的运行和可靠性，以及危害人类健康和生命的条件、状态或事件。太阳活动是空间天气变化的主要源头，因此太阳活动的强弱是决定空间天气的主要因素。

　　空间天气中的“风”是太阳风，“雨”则是来自太阳的带电粒子雨，与地球上的天气一样，空间天气也会“阴晴不定”。在太阳活动低年时，空间天气较为平静。

　　而在太阳活动高年时，太阳风暴则频繁发生、形式多样，如耀斑、日冕物质抛射、日珥爆发等。太阳上的耀斑像是突如其来的龙卷风，而CME（日冕物质喷发）则像台风，这些，都如同外层空间的‘狂风暴雨。

　　太阳“一打喷嚏”，地球就“感冒”

　　空间天气看似遥远亦或不相干，其实它无所不在、充斥在我们生活的方方面面。比如，当太阳风暴爆发时，轮船、汽车，甚至智能手机都会受到干扰，出现定位不准等问题。

　　事实上，太阳风暴通常对地球造成三轮冲击。太阳耀斑爆发时，其发出的电磁波以光速传向地球，八分半钟即可抵达地球，引起电离层骚扰，影响高频无线电通信、导航定位等；其携带的高能质子在几十分钟至十几个小时后到达地球，引起电离层D区吸收，影响航空通信、卫星运行等；其伴随的日冕物质抛射，则在约三天后到达地球，引起地磁暴、磁层亚暴，并且可能影响低轨卫星的轨道高度、电网的安全运行以及地质勘探等。


　　“大多数情况下，我们感觉不到太阳风暴的影响，但超级太阳风暴可能对日常生活造成严重影响。”首席预报员宋乔介绍，以1989年3月超级太阳风暴为例，地磁暴发生后不到90秒的时间，加拿大魁北克省电网全面瘫痪，600万户民居陷入黑暗，停电长达9小时，部分地区甚至数日才恢复供电。

　　除了会影响我们的日常生活，超级太阳风暴对高科技设备系统的影响更大。宋乔补充道，如2000年7月14日的“巴士底日事件”致使多颗人造卫星出现图像质量下降、数据丢失、轨道下降等情况。其中，受影响最严重的日本ASCA卫星，最终坠入地球大气层烧毁。

　　读懂太阳“脸色”

　　如何读懂太阳“脸色”，空间天气预报显得尤为重要。空间天气预报主要目的是预测预报空间天气事件及其影响。预报员会综合分析监测数据，结合统计模型和数值模拟结果等做出预报，经与首席预报员会商并得出预报结论后，制作各种预报产品。

　　当前，空间天气预报产品种类丰富，包括日报、周报、月报、年报等。例如，日报主要总结过去24小时的空间天气情况，并预报未来1—3天的空间天气状态，包括太阳活动水平、地磁活动水平以及电离层状态等。当有大耀斑、强地磁暴等重要空间天气事件发生时，还会发布空间天气预警、现报等产品，让公众和专业用户及时掌握太阳活动的最新动向。

　　当下，空间天气预报正从经验预报时代迈向数值预报时代。以观测数据和科学理论为基础，通过太阳表面物理参数预测耀斑发生的概率、通过数值模型计算太阳风参数等方法在不断发展，预报水平稳步提高，为我国卫星发射和载人航天，地面技术系统、导航、通信等保驾护航。