地球上的人們每天都經(jīng)歷和感受著風(fēng)霜雨雪、陰晴冷暖的天氣變化，而在地球大氣層外面的空間同樣也存在著一種類似天氣的變化，比如閃亮的太陽(yáng)耀斑、神秘的太陽(yáng)黑子、狂暴的太陽(yáng)日冕物質(zhì)拋射以及浩瀚星空里彌漫的射線和粒子等，這些自然現(xiàn)象被人們稱為“太陽(yáng)風(fēng)暴”。
那太陽(yáng)風(fēng)暴到底是怎么產(chǎn)生的？會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生什么影響嗎？今天我們一起來(lái)了解太陽(yáng)的真實(shí)力量。
太陽(yáng)風(fēng)暴來(lái)襲
和地球相比，太陽(yáng)好比是個(gè)大西瓜，地球就像一顆小小的芝麻。太陽(yáng)的質(zhì)量相當(dāng)于33萬(wàn)個(gè)地球的質(zhì)量，它每秒鐘都在減少，而且減少的數(shù)量巨大—每秒損失550萬(wàn)噸的質(zhì)量。這些損失的質(zhì)量變成了光和熱，使地球上的生物繁衍生息，它以這樣的姿態(tài)在宇宙中光芒四射地存在了約50億年，而且還能這樣照耀我們50億年。
太陽(yáng)發(fā)出的能量除了光和熱，還有一種能量叫“太陽(yáng)風(fēng)”。太陽(yáng)風(fēng)是太陽(yáng)噴射出來(lái)的帶電粒子流，充盈著整個(gè)太陽(yáng)系。地球浸泡在太陽(yáng)風(fēng)中，因此太陽(yáng)上出現(xiàn)爆發(fā)活動(dòng)，地球就有可能遭受到太陽(yáng)風(fēng)暴的襲擊，襲擊一共會(huì)持續(xù)三輪。而太陽(yáng)風(fēng)暴因其強(qiáng)弱和性質(zhì)各異，到達(dá)地球的時(shí)間有先有后，造成的影響也大不相同。
地球浸泡在太陽(yáng)風(fēng)中
第一輪襲擊是太陽(yáng)耀斑發(fā)射出的電磁輻射，激增的X射線、紫外射線、射電波等電磁輻射以每秒30萬(wàn)千米的速度，8分鐘左右就可以到達(dá)地球。這些輻射直接進(jìn)入地球大氣，影響地球的通信與定位系統(tǒng)。
第二輪攻擊是隨后而至的高能帶電粒子流，這些粒子的速度接近光速，會(huì)在太陽(yáng)爆發(fā)以后大約幾十分鐘到十幾小時(shí)內(nèi)到達(dá)地球附近的空間，從而使衛(wèi)星運(yùn)行的環(huán)境變得惡劣，并導(dǎo)致兩極地區(qū)通信環(huán)境急劇變化，正在極區(qū)飛行的飛機(jī)將受到超正常劑量的輻射。
第三輪攻擊是日冕上拋射出來(lái)的物質(zhì)，以每秒幾百千米到2000千米以上的速度撲向地球，大約需要花費(fèi)2~4天的時(shí)間到達(dá)。它們通過行星際空間吹到地球和地球系統(tǒng)相互作用，引起地球空間系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、動(dòng)力學(xué)過程發(fā)生復(fù)雜而劇烈的變化，并導(dǎo)致地球空間的電磁、粒子、中性大氣等條件發(fā)生急劇變化，給在這個(gè)空間領(lǐng)域里運(yùn)行的各種技術(shù)系統(tǒng)造成重大損害。
太陽(yáng)風(fēng)暴對(duì)地球的影響
不過，并不是每一次太陽(yáng)風(fēng)暴都會(huì)影響地球。太陽(yáng)風(fēng)暴發(fā)生在太陽(yáng)的不同部位，有的直指地球，但更多指向地球以外別的地方，而且在它吹向地球的過程中，通過與復(fù)雜的行星際空間結(jié)構(gòu)的相互作用，也會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，造成太陽(yáng)風(fēng)暴運(yùn)動(dòng)方向改變。
當(dāng)太陽(yáng)爆發(fā)的物質(zhì)和能量朝向地球時(shí)，就有可能引起地球空間環(huán)境的擾動(dòng)——相當(dāng)于在地球附近爆炸數(shù)顆400萬(wàn)噸TNT當(dāng)量的氫彈。太陽(yáng)風(fēng)暴對(duì)人類的影響是高科技時(shí)代的“富貴病”。由于當(dāng)前人類高技術(shù)的利用都與電磁現(xiàn)象有關(guān)，所以太陽(yáng)活動(dòng)最重要的損害，主要體現(xiàn)在高技術(shù)系統(tǒng)上，也就是說越先進(jìn)的技術(shù)系統(tǒng)就越會(huì)受影響。
惡劣的空間天氣會(huì)破壞地面電力系統(tǒng)
作為一個(gè)越來(lái)越依靠空間技術(shù)的時(shí)代，空間天氣對(duì)人類的危害越來(lái)越明顯，并在航天、航空、通
信、導(dǎo)航、能源、管網(wǎng)等各種行業(yè)和層面上體現(xiàn)出來(lái)。人們逐漸意識(shí)到，空間天氣災(zāi)害已經(jīng)開始成為危害經(jīng)濟(jì)社會(huì)和國(guó)防安全的眾多氣象災(zāi)害之一。
太陽(yáng)風(fēng)暴的攻擊力很大，我們需要對(duì)它有正確的認(rèn)知，才能及時(shí)應(yīng)對(duì)空間天氣災(zāi)害?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)具備了天地一體化的空間天氣監(jiān)測(cè)能力，24小時(shí)不間斷地監(jiān)視著太陽(yáng)的一舉一動(dòng)，在它要“搞事情”之前，通過分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、運(yùn)用模型計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)會(huì)商，對(duì)未來(lái)3天、一周甚至是27天后的太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)作出預(yù)報(bào)和判斷，提前發(fā)布預(yù)警信息，提醒航天、航空、通信、導(dǎo)航等部門及時(shí)做好應(yīng)對(duì)措施。另外，“神舟”飛船發(fā)射、航天員出艙行走、“嫦娥”探月飛行等一系列國(guó)家重大航天活動(dòng)，也都離不開空間天氣保障服務(wù)。
太陽(yáng)風(fēng)暴的無(wú)窮奧秘有待我們?nèi)テ平猓?yīng)對(duì)空間天氣災(zāi)害，有無(wú)盡的發(fā)展機(jī)遇等待我們?nèi)グ盐眨。?span style="text-indent: 28px;">撰文/國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心：閆小娟 韓大洋）
