美國宇航局近日發布了一張太陽動態觀測衛星去年7月19日拍攝的太陽照片,上面顯示了耀斑、日冕物質噴發和磁回路。
瑞典,絢麗的極光在歐洲的北極邊界上旋舞。
太陽風暴。(資料圖)
美宇航局:今年將發生超強太陽風暴
北歐英國或大規模停電數天無法使用電子設備
美國宇航局近日警告稱,地球即將遭受一場畢生難遇的“太陽風暴”,之后英國將面臨大規模停電,并將長時間失去通訊信號。超級太陽風暴將導致電網過熱,空中飛行、電子通訊受到嚴重影響。預計這場風暴造成的損失為幾十億英鎊。
破壞程度不確定
美國宇航局高級科學家認為,2013年太陽從“深沉睡眠”中蘇醒,產生的太陽耀斑將給地球磁場造成前所未有的破壞。“我們知道這場風暴即將發生,只是不確定它到底有多嚴重,”美國宇航局華盛頓總部科學任務委員會的費舍爾博士說。該委員會專門調查太陽活動對地球的影響,他們利用十幾顆衛星研究可能造成的威脅。美國政府已經意識到這種威脅并稱已經準備好應對措施。其中包括國家電網邊緣的某些變壓器能夠暫時關閉,以提高整個電網的電壓水平。“它將擾亂通訊設備,例如衛星、汽車導航、空中飛行、銀行系統、個人電腦,以及一切電子化的產品。”費舍爾說。更可能的情景是,大規模地區,包括北歐和英國擁有較為“脆弱”電網的國家和地區,將斷電并無法使用電子設備達數小時,或可能數天。
太陽活動預報面臨挑戰
近年來太陽活動十分異常,目前太陽的狀態是蓄勢待發,太陽活動預報面臨挑戰。從2010年開始,太陽活動開始很快地上升。2010年有7個速度超過千公里的太陽風暴,到2011年達到24個,太陽活動正快速增強。有科學家們開始預測未來十年超強太陽風暴發生的概率大概是12%。
美國宇航局科學家、研究人員和政府官員日前在“空間天氣會議”上,也提出了類似的警告。這場風暴將導致太陽溫度高達5500攝氏度,這種高溫事件在人的一生中只可能發生幾次而已。每隔22年,太陽的磁場能量循環將達到最高峰,而太陽黑子或者稱太陽耀斑的數量每隔11年達到峰值。
影響·通訊
通信衛星可能失靈
太陽風暴發生,通訊會受到巨大干擾。1989年3月,太陽風暴襲擊加拿大魁北克電站,變壓器被燒毀。很多近地衛星和同步軌道衛星發生異常、軌道改變、甚至報廢。全球無線電通信受到干擾或中斷,輪船、飛機的導航系統失靈,美國海軍的4顆導航衛星提前一年停止服務,預警跟蹤目標丟失六千多個。
2006年12月13日,太陽風暴對我國短波無線電通信造成嚴重影響,廣州、海南、重慶通信中斷達3小時之后恢復正常。衛星也受此影響,故障頻繁。比如風云一號氣象衛星、亞太2號通信衛星等等。歷史上,1971年10月25日聯合國恢復我國合法席位,聯大報告送回中央審查,恰好遇到太陽風暴,短波通信受阻,傳了幾個小時,險些誤了大事。巨大的太陽風暴吹到地球,會讓地球的環境形態發生巨大變化。比如電離層高度下降,形態改變,通訊中斷。高能粒子輻射,影響衛星運行。
影響·航天
相對平靜期執行發射
太陽活動強烈時,會對航天活動有極大的破壞性。高能質子到達地球附近,特別是容易到達無輻射帶保護的極區,會影響極區飛行;如遇衛星則對衛星上的儀器設備有破壞作用;太陽能電池在高能質子的轟擊下,性能會嚴重衰退以致不能工作;如遇在飛船外工作的宇航員將危及生命。
所以,航天發射窗口期的選擇都會參考太陽活動的預測分析結果。據了解,我國航天發展歷程較長,以往在太陽活動的峰年和下降年都有過發射任務。雖然峰年太陽爆發活動的頻次高強度大,但還是能夠找出相對的平靜期來執行發射任務。在既定窗口期的前三個月、一個月乃至兩周、一周都要進行分析預測,提前對發射窗口進行安全性評估,以保證任務順利完成。
影響·人類
或導致GPS服務中斷
太陽風暴對地球的影響,也算一種“現代病”—人們用的高科技設備越多,越容易受影響。二戰后到現在,人類對電子設備、無線通信的依賴度越來越高,帶來方便的同時,也埋下了容易受太陽風暴影響的隱患。1985年,加拿大停電9個小時,原因是太陽風暴導致地球磁場變化,從而產生了新的強大電場,把原有的變壓器燒毀導致停電。再如,GPS全球衛星定位系統離不開衛星與地面的實時信息傳送,在太陽風暴的攻擊下,有可能會讓全球定位系統的精確性降低,如果情況嚴重,還可能導致GPS服務的中斷。
依賴高技術系統的東西越多,太陽風暴影響人類社會的機會越大,也需要更多警惕。目前我國正在醞釀“夸父計劃”,通過三顆衛星對太陽實時監測,以此開展空間天氣監測和預測工作。(本報綜合報道)
權威解讀
普通人基本感受不到太陽風暴
薛炳森
太陽風暴發生時,普通人基本上感受不到。因為地球有強大地磁場防護。太陽噴出來的物質溫度很高,都是帶電的。由于地磁場的屏蔽,帶電的粒子能量低一些的大部分就屏蔽掉了。另外,咱們地球還有很厚的大氣層,太陽風暴會有高能射線,也是帶電的。在大氣層里就和大氣原子反應減速,基本在大氣里就消失了。
太陽風暴發生,通訊會受到干擾。白天主要像沿海地區,短波的通訊會受到影響。一般公眾感覺的就是,如果你聽短波收音機,會出現大概有幾個小時信號中斷。
另外,太陽風暴對全球的影響并不是均等的。像美國、加拿大以及北歐這些國家,緯度比較高,空間受地磁擾動就比較強。容易引起由于地磁場的變化,造成感聲電流,壓到它的電網上,它電網不堪重負,有的就崩潰。1989年,發生一次非常大的耀斑,叫XG耀斑。這次風暴也非常厲害,連鎖反應造成整個電網癱瘓。加拿大整個北部一兩天電力才恢復。從那以后,經過很多科學研究,太陽風暴預報有了很大進步。
像今年的這次太陽風暴,就是可以預報的,公眾不必恐慌。太陽風暴噴出來的物質到達地球有兩三天,我國已經形成天機與地機監測網,基本上它一爆發我們就能看見。所以第一可以預報,第二有足夠時間進行應對。
(作者系中國氣象局空間天氣預報臺臺長)