太阳“打喷嚏”引发地球“感冒” 我们如何打造科技“护体”
日前出现的打喷嚏太阳强爆发活动,是太阳近20年来太阳连续发生X级耀斑最频繁的一次。那几天,地球打造不少人感觉自己比较困、感冒嗜睡,科技有人就联系到这次太阳活动以及由此引发的护体地磁暴。但严肃地说,打喷嚏地磁暴对人体基本没有影响。太阳可是地球打造它也不算完全“无辜”,因为地磁暴的感冒出现,可能影响我们的科技航天和通信活动。
具体表现出来可能是护体,导航“失联”“失聪”,打喷嚏无法获取信号;卫星无法与地面通信,太阳恍如“断了线的地球打造风筝”在太空中“流浪”;巡视地球的“天眼”暂时“失明”;地面使用短波通信的广播和电台也可能会“失声”……
造成这些现象的原因,都和太阳“打喷嚏”有关,也就是俗称的太阳活动,它由太阳大气中的电磁过程引起,主要有太阳黑子、光斑、谱斑、耀斑和日冕瞬变事件等。
其中,太阳耀斑是最剧烈的一种太阳活动,表现为日面上突然出现迅速发展的亮斑闪耀,其寿命仅在几分钟到几十分钟之间。虽然“寿命”极短,但它的“爆发力”极强,释放的能量相当于10万甚至100万次强火山爆发的总能量,或相当于上百亿枚百吨级氢弹爆炸。
耀斑就像太阳打了个“喷嚏”,虽然太阳距离地球很远,但是地球可能也会跟着“感冒”。这是因为太阳活动会发出强电磁辐射、等离子体云等“暴躁分子”,它们经过星际空间到达日地空间后,地球就像是被无形的手狠狠推了一把,从而引起地球空间环境的强烈扰动,引发地磁场方向与大小的变化,即地磁暴,可能导致卫星、短波、雷达等多种设备失灵,引发衍生灾害性影响。
不过不用过于担心,我们一方面有地球自带的“防毒面罩”——磁场保护,帮助阻挡绝大部分太阳爆发带来的高能粒子流,另一方面,我们还有强大的科技“护体”。
依托国内唯一电波环境观测站网,中国电科22所架设84台套观测设备,分别布设在祖国大江南北21个观测站点,犹如一双双“千里眼”,编织成一张持续监测太空动向、电离层变化的电波环境观测站网,配备的电离层垂直探测仪、电离层斜向探测仪以及信号闪烁仪等设备,时刻监测着电离层的“天气变化”。
在得到太阳耀斑警报后,分布在祖国大江南北的21个电波观测站点技术人员,就会密切观测。各观测站闻令而动,由原来的每小时度量一组数据,改为每5分钟度量一组。根据以往经验,太阳活动一般持续20-60分钟指数就会下降。然而,这几天的加密观测却持续不停,根本没有停止的迹象。
只要太阳活动不下降,就有可能引发电离层吸收,导致相关电子信息设备发生可用频率异常。技术人员不敢放松,密切关注各观测站回传的数据,跟踪分析电离层扰动态势,及时组织各值班员进行会商分析;第一时间捕捉到电离层扰动数据,及时向用户发送警报信息,为有效应对电离层扰动影响提供支持。
我们已经积累了80年的电波环境观测数据,并建成了电波环境监测预报中心。通过对观测的数据进行分析,形成电离层情况的现报和短期预报,实时监测电离层突然骚扰、电离层暴事件对不同区域相关系统的影响程度,为相关领域提供及时有效的电离层环境告警信息。同时,对于电离层暴、极光吸收和极盖吸收等状况,预报中心能做出短期预警,并在最短时间内给予环境态势分析和应对策略,重新规划易受太阳风暴影响的无线电系统任务,以降低太阳风暴带来的风险。
相信有了这些高科技的观测站网,太阳活动对我们造成的影响也会降到最低。
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