據(jù)中國(guó)氣象局國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心預(yù)報(bào)，3月24日—26日可能出現(xiàn)地磁活動(dòng)，其中25日可能發(fā)生中等以上地磁暴甚至大地磁暴，預(yù)計(jì)地磁活動(dòng)將持續(xù)到26日。
預(yù)報(bào)顯示，此次日冕物質(zhì)拋射（CME）過(guò)程發(fā)生的位置幾乎正對(duì)著地球，因此從地球看去，噴發(fā)物形成一個(gè)圓面。此類爆發(fā)活動(dòng)噴出的太陽(yáng)物質(zhì)相對(duì)地球速度快、覆蓋度高，可能引起比較強(qiáng)的地磁活動(dòng)。
什么是地磁暴？地磁暴會(huì)產(chǎn)生哪些影響？為此，科技日?qǐng)?bào)記者采訪了國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心空間天氣技術(shù)研發(fā)室主任宗位國(guó)。
去年以來(lái)太陽(yáng)活動(dòng)明顯增強(qiáng)
“作為最典型的太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)，一次日冕物質(zhì)拋射過(guò)程能將數(shù)以億噸計(jì)的太陽(yáng)物質(zhì)以每秒數(shù)百千米的高速拋離太陽(yáng)表面。這些物質(zhì)中不光有著巨大質(zhì)量與速度匯聚成的動(dòng)能，還攜帶著太陽(yáng)強(qiáng)大的磁場(chǎng)能。一旦命中地球，就會(huì)引發(fā)地球磁場(chǎng)方向與大小的變化，即地磁暴。”宗位國(guó)說(shuō)。
地球磁場(chǎng)本是保護(hù)地球的屏障，抵擋來(lái)自宇宙的各種“沖擊”。但當(dāng)高速的太陽(yáng)風(fēng)吹襲地球，或太陽(yáng)爆發(fā)導(dǎo)致的日冕物質(zhì)拋射影響到地球時(shí)，就會(huì)引起地球磁場(chǎng)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈變化。如果地球磁場(chǎng)的變化幅度超過(guò)一定數(shù)值，地磁暴就難以避免了。
“地磁暴的發(fā)生對(duì)公眾日常生活的影響微乎其微，對(duì)航空器和衛(wèi)星軌道運(yùn)行會(huì)有一定影響，但也都可測(cè)可控。”宗位國(guó)表示，受地磁暴影響，衛(wèi)星空間站可能會(huì)因大氣拖曳造成軌道高度有所下降，需加強(qiáng)對(duì)軌道的監(jiān)測(cè)并根據(jù)需要進(jìn)行軌道調(diào)控；衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備定位誤差可能有所增大，但對(duì)公眾日常使用導(dǎo)航等功能影響不大。
有人擔(dān)心，地磁暴會(huì)影響人類健康和安全。“地磁暴對(duì)身體和航空出行不會(huì)有什么影響，雖然會(huì)對(duì)電子通信產(chǎn)品有一定的干擾，但影響都是非常小的，也有應(yīng)對(duì)措施。”宗位國(guó)說(shuō)。
不過(guò)，強(qiáng)烈的地磁活動(dòng)可能會(huì)影響動(dòng)物的遷徙和導(dǎo)航能力。例如，對(duì)于借助太陽(yáng)和地磁導(dǎo)航的信鴿而言，地磁暴帶來(lái)的影響是巨大的。
宗位國(guó)同時(shí)表示，空間天氣和地球天氣一樣，也在平靜和活躍間輪轉(zhuǎn)，但周期更長(zhǎng)，通常11年為一個(gè)輪轉(zhuǎn)周期。2019年底，第25個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周期開(kāi)始，并將持續(xù)到2030年。2023年以來(lái)，太陽(yáng)活動(dòng)明顯增強(qiáng)，X級(jí)耀斑、太陽(yáng)質(zhì)子事件、大地磁暴等強(qiáng)爆發(fā)事件頻發(fā)，頻次和強(qiáng)度遠(yuǎn)高于第24周同期水平。
極光觀測(cè)與多種因素有關(guān)系
盡管有一些“副作用”，但地磁暴也會(huì)給極光愛(ài)好者帶來(lái)視覺(jué)盛宴。
去年12月1日晚上，由于地磁暴的出現(xiàn)，我國(guó)黑龍江漠河、大慶，內(nèi)蒙古騰格里、根河等地網(wǎng)友都拍到了極光，甚至北京懷柔、門頭溝也記錄到了極光現(xiàn)象。
為什么地磁暴會(huì)帶來(lái)極光現(xiàn)象？
“地磁暴期間，高能粒子從太空落下，撞擊空氣并使其發(fā)光，從而形成極光。”宗位國(guó)介紹，空氣中的分子和原子在與太陽(yáng)物質(zhì)的高速撞擊過(guò)程中，會(huì)發(fā)生微觀的能量交換。以氧原子為例，它們會(huì)從撞擊中接收一份能量，但由于原子核外電子的特性，電子與原子核之間只能容納一定額度的能量，超過(guò)的部分都會(huì)再被釋放出來(lái)，而釋放的形式就是發(fā)光。
專家表示，極光的發(fā)生范圍與地磁暴強(qiáng)度存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)北半球而言，地磁暴越強(qiáng)，極光發(fā)生的范圍就會(huì)越往南擴(kuò)，如果足夠強(qiáng)的話，就可能在我國(guó)夜空出現(xiàn)極光。
這次北京還能看到極光嗎？宗位國(guó)告訴記者，極光的觀測(cè)跟很多因素有關(guān)系，包括天氣和極光出現(xiàn)的時(shí)間。如果極光在白天出現(xiàn)，由于背景光太亮，那就很難看到。此外，多云也會(huì)影響極光的觀測(cè)。
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