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審核專(zhuan) 家:葉海英中國氣象局氣象宣傳(chuan) 與(yu) 科普中心(中國氣象報社)新媒體(ti) 中心副主任
近日,據國家空間天氣監測預警中心的預報,10日、11日可能出現地磁活動,其中11日可能發生中等以上地磁暴,預計地磁活動將持續到11日甚至12日。“太陽耀斑”也成為(wei) 了網絡上討論度最高的詞,多次登上熱搜,微博上的討論度已經超過了5億(yi) 次。
太陽耀斑和地磁暴到底是個(ge) 什麽(me) 東(dong) 西?為(wei) 什麽(me) 會(hui) 發生這種現象呢?這還要從(cong) 太陽活動說起了……
什麽(me) 是太陽活動
太陽活動是太陽大氣層裏一切活動現象的總稱。主要有太陽黑子、光斑、譜斑、耀斑、日珥和日冕瞬變事件等。
由太陽大氣中的電磁過程引起。時烈時弱,平均以11、22年為(wei) 周期。處於(yu) 活動劇烈期的太陽(稱為(wei) “擾動太陽”)輻射出大量紫外線、x射線、粒子流和強射電波,因而往往引起地球上極光、磁暴和電離層擾動等現象。太陽活動主要影響通信、導航係統。
可以看出,太陽耀斑屬於(yu) 太陽活動的一種,而地磁暴雖然不屬於(yu) 太陽活動,但也是由於(yu) 太陽活動而引起的“連鎖反應”。
關(guan) 於(yu) 太陽耀斑
國家空間天氣監測預警中心發布太陽耀斑信息提示:北京時間2024年05月09日17時13分,太陽爆發了一次強耀斑(X2.2級)

預警截圖來源:國家空間天氣監測預警中心官方微博
本月以來,太陽耀斑已經爆發了數次,北京時間5月5日和6日曾爆發過三次強耀斑活動,級別為(wei) x4.5級,屬於(yu) 大耀斑。
什麽(me) 是太陽耀斑
太陽耀斑是一種最劇烈的太陽活動。一般認為(wei) 發生在色球層中,所以也叫“色球爆發”。其主要觀測特征是,日麵上突然出現迅速發展的亮斑閃耀,其壽命僅(jin) 在幾分鍾到幾十分鍾之間,亮度上升迅速,下降較慢,特別是在耀斑出現頻繁且強度變強的時候。

太陽耀斑 來源:中國社會(hui) 科學網
雖然太陽耀斑的壽命僅(jin) 在幾分鍾到幾十分鍾之間,但是釋放的能量卻相當於(yu) 十萬(wan) 甚至一百萬(wan) 次強火山爆發的總能量,或相當於(yu) 上百億(yi) 枚百噸級氫彈爆炸。

來源:央視新聞
太陽耀斑作為(wei) 太陽表麵的強烈能量噴發,分為(wei) A、B、C、M、X五個(ge) 級別,其中A為(wei) 能量最小級別,X為(wei) 能量最大級別。
不過別擔心,太陽“發點脾氣”也是有周期的,平均每隔11年,太陽活動就會(hui) 呈現出由弱到強,再由強轉弱的周期性變化,這就是太陽活動周。目前正處於(yu) 第25個(ge) 太陽活動周的豐(feng) 年,太陽將在2024年達到當前活動周期的峰值。
太陽耀斑都影響啥
雖然耀斑是太陽活動的一種,太陽距離地球又很遠,但是,耀斑就像太陽打了個(ge) “噴嚏”,地球也可能跟著“感冒”。
太陽耀斑爆發對地球產(chan) 生的危害,通常取決(jue) 於(yu) 耀斑的級別、持續時間和釋放的能量。一般來說,X級是最強的耀斑級別,有潛力對地球產(chan) 生顯著的影響,並可能引發“空間天氣災害”。

太陽耀斑爆發 來源:央視一套
這些災害主要是太陽以輻射和高能物質的形式發出,影響近地空間以及地麵的人造設施。比如太陽耀斑會(hui) 影響向陽麵的地球電離層,短波通信、導航定位以及海上搜救,還有一些應急通信,甚至手機通信等都有可能受到幹擾;地麵上長距離的高壓輸電係統和輸油管道也會(hui) 受到影響。
影響宇航員嗎
神舟十八號載人飛船於(yu) 4月25日晚成功發射,執行神舟十八號載人飛行任務的航天員乘組葉光富、李聰和李廣蘇剛剛步入“太空之旅”,那他們(men) 是否會(hui) 受到影響?

搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭,在酒泉衛星發射中心點火發射圖源:新華社北京大學空間科學與(yu) 技術研究所副教授謝倫(lun) 表示,“太陽耀斑釋放的高能粒子和輻射有可能穿透空間站的防護層,在一定程度上增加航天員暴露於(yu) 輻射的風險。”
不過大家可以放心的是,航天員的安全並非毫無保障。謝倫(lun) 在接受潮新聞記者時表示“他們(men) 可能需要穿戴特殊的防護服,以減少輻射的暴露,或者轉移到空間站內(nei) 部的輻射避難區域,這些區域通常位於(yu) 空間站的核心部分,有更厚的輻射屏蔽。”
地球上的我們(men) 怎麽(me) 辦
當前處於(yu) 第25個(ge) 太陽活動周期的上升階段,可以預計,太陽活動將逐漸增加,太陽耀斑和日冕物質拋射發生的次數將越來越多。不過不用過於(yu) 擔心,地球自帶“防毒麵罩”——磁場,它幫助我們(men) 阻擋了絕大部分太陽爆發帶來的高能粒子流。
此外,科研人員會(hui) 通過各類太陽觀測設備,及時跟蹤太陽大氣的爆發活動,做好空間天氣預報預警,特殊時段可以有選擇地關(guan) 閉電網,及時調整通信係統、飛機航線或衛星軌道將太陽活動造成的影響降到最低。
關(guan) 於(yu) 地磁暴
“地磁暴”這名兒(er) 聽上去是不是挺耳熟的?地磁暴是地球磁場全球性的劇烈擾動現象,當太陽風暴中的帶電粒子衝(chong) 擊地球磁場,就會(hui) 使地球磁場的強度和方向發生急劇不規則變化。
地磁暴咋形成的
前麵咱們(men) 介紹了太陽活動,當有太陽活動時,就可能以每秒數百千米的高速,一次性拋射出數以億(yi) 噸計的太陽物質,形成一次太陽風暴。
在這一大波高能粒子、電磁輻射等太陽物質的轟擊下,沒有生命能幸存。但地球之所以能“幸存”,是因為(wei) 地球自帶磁場。
太陽風暴撞上地球磁場後,磁圈也發生了變形,一部分帶電粒子從(cong) 地球兩(liang) 極的磁場“開口”進入大氣層,就會(hui) 激發絢爛的極光。

來源:中國科普博覽
一般太陽爆發後,電磁輻射會(hui) 在8分鍾左右到達地球,然後大量帶電粒子,最快幾十分鍾後就會(hui) 到達地球,這是第二輪影響。最後是日冕物質拋射,會(hui) 在幾天後到達,可能會(hui) 引起地球磁場在短時間內(nei) 發生劇烈變化,而如果這種地球磁場的變化幅度超過一定數值,就是地磁暴了。
地磁暴的分級根據強度大小,地磁暴分為(wei) 小地磁暴、大地磁暴、特大地磁暴。

空間天氣級別對應表 來源:中國天氣網
前麵提到了,大約每11年,太陽活動就會(hui) 由高峰進入低穀再返回到高峰,而今年,正是太陽活動大年,最近更是連續出現太陽爆發活動,基本都是以太陽耀斑為(wei) 主,並且據預報顯示,11日可能發生中等以上地磁暴。
地磁暴有啥影響地磁暴對人體(ti) 的直接影響,用一句話來說就是,基本沒影響。
一般的地磁暴發生時間都不會(hui) 太長。並且,地磁暴是地球磁場“在短時間內(nei) 強度和方向發生急劇不規則變化”,不代表磁場就失去作用了。

SOHO衛星攜帶的日冕儀(yi) 拍攝到日冕物質拋射過程 來源:中國氣象局國家空間天氣監測預警中心
不過,它對航空航天器會(hui) 有一定影響,比如各種衛星,主要影響通信、導航等,而如果地磁暴嚴(yan) 重,靠儀(yi) 表、無線電通訊、GPS導航的飛機、船隻也可能會(hui) 受影響,可以放心的是,這些影響也都是可測可控的。
今年剛好是太陽活動大年,在地球上的我們(men) 無需過多擔心,目前尚未有研究證明太陽活動會(hui) 對人體(ti) 有直接的明顯影響,至於(yu) 太陽活動會(hui) 讓人犯困,目前也沒足夠的研究可以證明這個(ge) 說法。
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