空間天氣
作者：WERY
更新時間：2025-10-28
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空間天氣的概念是美國在上個世紀90年代首先提出來的，至今才一、二十年的時間，由太陽活動釋放的電磁輻射和粒子發(fā)射在日地空間的傳遞和轉化過程。
空間天氣對人類生活造成的威脅與危害是多方面的。以1989年歷史上著名的“魁北克事件”為例，進行一番分析解讀。該年是第22太陽活動周的黑子數(shù)高峰年，僅在3月，太陽風暴就先后產生了107次太陽X射線耀斑，以及數(shù)十次強度不等的日冕物質拋射。
“魁北克事件”廣為人知的影響是造成多起電力系統(tǒng)故障。大磁暴造成加拿大魁北克省的大部分地區(qū)停電達9小時以上，600萬居民受到影響。
大磁暴造成了多起通信故障或中斷。強烈太陽耀斑引起過39次強烈短波通訊突然騷擾，其中15次通訊部分中斷，24次全部中斷。
大磁暴還引起了多起航天器運行故障。累計有46例衛(wèi)星異常的記錄。例如，美國國家氣象衛(wèi)星一度中斷向用戶發(fā)送云圖，某系列導航衛(wèi)星幾天不能正常工作，軍事系統(tǒng)跟蹤的幾千個空中目標需要重新定位。
據不完全統(tǒng)計，類似“魁北克事件”的災害性空間天氣事件每個太陽活動周平均會出現(xiàn)幾起至十幾起。如在第23太陽活動周的“萬圣節(jié)事件”(因正值西方的萬圣節(jié)而得名)，造成全球短波通訊中斷，民航通訊出現(xiàn)故障，伊拉克戰(zhàn)場美英聯(lián)軍通訊受到影響，NASA的火星探測衛(wèi)星Odyssey飛船上的觀測設備被粒子輻射徹底毀壞，我國北京、滿洲里無線電觀測點短波信號也曾因此一度中斷。
“空間天氣的影響主要是影響高科技系統(tǒng)，因此越是發(fā)達的地方，受空間天氣影響越嚴重。比方說，現(xiàn)在要是發(fā)生空間天氣事件，索馬里肯定沒什么影響，但是美國就會損失慘重。”
“災難性空間天氣事件對人類社會的影響主要集中在社會經濟方面，而不是人類自身的生存問題方面?！?BR>
從中國三國時的赤壁之戰(zhàn)到二戰(zhàn)中的諾曼底登陸，戰(zhàn)爭與天氣從來密不可分。進入上世紀90年代以來，一種嶄新的天氣概念：空間天氣，開始走進人們的視野。它不僅事關經濟社會發(fā)展全局，而且對天基支持下的軍事活動產生著顯著影響。
在戰(zhàn)爭歷史上，利用天氣而克敵制勝的戰(zhàn)爭范例不勝枚舉，掌握和利用空間天氣對于未來高技術戰(zhàn)爭乃至太空對抗同樣重要。只有“把脈”空間天氣，才能制勝未來戰(zhàn)場。
隨著現(xiàn)代軍事高技術的發(fā)展，基于太空平臺的武器系統(tǒng)和信息系統(tǒng)在軍事中的應用越來越廣泛。隨之而來的是，空間天氣對軍事活動的影響范圍不斷擴大，影響程度也不斷加深。
宇宙間高能帶電粒子不斷轟擊航天器表面，可造成航天器輻射損傷，更高能的粒子可穿過電子器件，在電子信號串中改變數(shù)據位，導致儀器發(fā)出混亂指令或提供錯誤數(shù)據；另據估算，如果飛船在深空飛行或在磁層外進行艙外活動時，大約有十分之一的宇航員會受到致命劑量的高能帶電粒子輻射。
當空間災害性天氣發(fā)生時，短波無線電通信和預警雷達的可用頻帶會因電離層突然騷擾而變窄，衛(wèi)星微波通信也會因電離層閃爍而降低通信質量，甚至信號中斷；GPS衛(wèi)星導航、定位誤差會因電離層暴而增至幾十米至幾百米。
太陽風暴導致高層大氣密度發(fā)生劇烈擾動，導彈飛行的實際軌道將嚴重偏離預測軌道，以至地面跟蹤站會“丟失”跟蹤目標。
必須立足于構建包括天基、地基在內的“天地一體化探測體系”，著眼于形成完善的戰(zhàn)場空間天氣信息獲取能力、準確的空間天氣預警預報能力、有效的空間天氣效應分析能力、可靠的空間天氣輔助決策能力，全面加強軍事空間天氣保障能力建設。
必須清醒地認識到：現(xiàn)代戰(zhàn)爭正在向著精確化打擊方向發(fā)展，環(huán)境信息成為影響精確化打擊的一個重要條件，更需要空間天氣預報能提供實時、準確的空間天氣信息。惡劣的空間天氣可能對空間、地面的高技術系統(tǒng)造成嚴重影響，而且這種影響一旦產生，可能代價將十分昂貴且難以短時彌補，甚至會直接導致戰(zhàn)爭的失敗。
概述
空間天氣的概念是美國在上個世紀90年代首先提出來的，至今才一、二十年的時間，由太陽活動釋放的電磁輻射和粒子發(fā)射在日地空間的傳遞和轉化過程。它們以不同形式和不同方式影響甚至破壞高技術武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)應用。
概念
傳統(tǒng)“天氣”的物理定義是：瞬時或較短時間內風、云、降水、溫度、氣壓等氣象要素綜合顯示的大氣狀態(tài)。日常所講的天氣，是指發(fā)生在對流層內、影響人類生活、生產的中性大氣物理圖象和物理狀態(tài)，例如陰、晴、雨、雪、冷、暖、干、濕等。
至于具體解釋什么是空間天氣，首先得了解日地空間的概念。通俗地講，日地空間是指從地球表面20～30km以上至太陽外層大氣的空間區(qū)域，分為中高層大氣、電離層、磁層、行星際和太陽大氣等區(qū)域，空間天氣可理解為由太陽活動釋放的電磁輻射和粒子發(fā)射在日地空間的傳遞和轉化過程。其次從距離上看，與風、云、雨、雪等對流層天氣不同，空間天氣“高高在上”，讓我們無法“感同身受”；再次從頻率上看，災害性空間天氣的“出鏡率”不高，只是偶爾才“露崢嶸”。太陽活動平靜時是“好天氣”；當太陽活動頻繁，可引起衛(wèi)星、無線電通信、導航以及電力等系統(tǒng)故障或崩潰，這便是“壞天氣”。
至于具體解釋什么是空間天氣，首先得了解日地空間的概念。通俗地講，日地空間是指從地球表面20～30km以上至太陽外層大氣的空間區(qū)域，分為中高層大氣、電離層、磁層、行星際和太陽大氣等區(qū)域，空間天氣可理解為由太陽活動釋放的電磁輻射和粒子發(fā)射在日地空間的傳遞和轉化過程。其次從距離上看，與風、云、雨、雪等對流層天氣不同，空間天氣“高高在上”，讓我們無法“感同身受”；再次從頻率上看，災害性空間天氣的“出鏡率”不高，只是偶爾才“露崢嶸”。太陽活動平靜時是“好天氣”；當太陽活動頻繁，可引起衛(wèi)星、無線電通信、導航以及電力等系統(tǒng)故障或崩潰，這便是“壞天氣”。
研究歷史
早在1994年，美國就批準實施了“國家空間天氣計劃”，包括政府部門、研究機構、大學、企業(yè)在內的跨部門持續(xù)協(xié)作，增強并鞏固了美國在空間天氣領域的領先地位。
特別引人關注的是，美國軍方在空間天氣研究中始終占據主導地位，關乎國家安全的空間天氣探測設施和探測產品始終居于軍方控制之下。例如，在太陽觀測方面，美軍擁有分別位于澳大利亞、意大利、馬薩諸塞州、新墨西哥州和夏威夷州等地的太陽地基觀測網，對太陽實施號稱“日不落”式的連續(xù)觀測；在電離層探測方面，美軍擁有遍布美國全境和世界主要地區(qū)的電離層綜合探測網；在衛(wèi)星軌道空間天氣探測方面，美軍擁有部署于GPS等系列衛(wèi)星的天基空間天氣探測網。他們還在研究成果的業(yè)務轉化方面給予了特別關注，比如，美國空軍著名的第55中隊，就是專門從事空間天氣業(yè)務的專業(yè)力量。
特別引人關注的是，美國軍方在空間天氣研究中始終占據主導地位，關乎國家安全的空間天氣探測設施和探測產品始終居于軍方控制之下。例如，在太陽觀測方面，美軍擁有分別位于澳大利亞、意大利、馬薩諸塞州、新墨西哥州和夏威夷州等地的太陽地基觀測網，對太陽實施號稱“日不落”式的連續(xù)觀測；在電離層探測方面，美軍擁有遍布美國全境和世界主要地區(qū)的電離層綜合探測網；在衛(wèi)星軌道空間天氣探測方面，美軍擁有部署于GPS等系列衛(wèi)星的天基空間天氣探測網。他們還在研究成果的業(yè)務轉化方面給予了特別關注，比如，美國空軍著名的第55中隊，就是專門從事空間天氣業(yè)務的專業(yè)力量。
危害與影響
對人體健康的影響
空間天氣對人類生活造成的威脅與危害是多方面的。以1989年歷史上著名的“魁北克事件”為例，進行一番分析解讀。該年是第22太陽活動周的黑子數(shù)高峰年，僅在3月，太陽風暴就先后產生了107次太陽X射線耀斑，以及數(shù)十次強度不等的日冕物質拋射。
“魁北克事件”廣為人知的影響是造成多起電力系統(tǒng)故障。大磁暴造成加拿大魁北克省的大部分地區(qū)停電達9小時以上，600萬居民受到影響。
大磁暴造成了多起通信故障或中斷。強烈太陽耀斑引起過39次強烈短波通訊突然騷擾，其中15次通訊部分中斷，24次全部中斷。
大磁暴還引起了多起航天器運行故障。累計有46例衛(wèi)星異常的記錄。例如，美國國家氣象衛(wèi)星一度中斷向用戶發(fā)送云圖，某系列導航衛(wèi)星幾天不能正常工作，軍事系統(tǒng)跟蹤的幾千個空中目標需要重新定位。
據不完全統(tǒng)計，類似“魁北克事件”的災害性空間天氣事件每個太陽活動周平均會出現(xiàn)幾起至十幾起。如在第23太陽活動周的“萬圣節(jié)事件”(因正值西方的萬圣節(jié)而得名)，造成全球短波通訊中斷，民航通訊出現(xiàn)故障，伊拉克戰(zhàn)場美英聯(lián)軍通訊受到影響，NASA的火星探測衛(wèi)星Odyssey飛船上的觀測設備被粒子輻射徹底毀壞，我國北京、滿洲里無線電觀測點短波信號也曾因此一度中斷。
“空間天氣的影響主要是影響高科技系統(tǒng)，因此越是發(fā)達的地方，受空間天氣影響越嚴重。比方說，現(xiàn)在要是發(fā)生空間天氣事件，索馬里肯定沒什么影響，但是美國就會損失慘重。”
“災難性空間天氣事件對人類社會的影響主要集中在社會經濟方面，而不是人類自身的生存問題方面?！?BR>
對現(xiàn)代戰(zhàn)爭的影響
從中國三國時的赤壁之戰(zhàn)到二戰(zhàn)中的諾曼底登陸，戰(zhàn)爭與天氣從來密不可分。進入上世紀90年代以來，一種嶄新的天氣概念：空間天氣，開始走進人們的視野。它不僅事關經濟社會發(fā)展全局，而且對天基支持下的軍事活動產生著顯著影響。
在戰(zhàn)爭歷史上，利用天氣而克敵制勝的戰(zhàn)爭范例不勝枚舉，掌握和利用空間天氣對于未來高技術戰(zhàn)爭乃至太空對抗同樣重要。只有“把脈”空間天氣，才能制勝未來戰(zhàn)場。
隨著現(xiàn)代軍事高技術的發(fā)展，基于太空平臺的武器系統(tǒng)和信息系統(tǒng)在軍事中的應用越來越廣泛。隨之而來的是，空間天氣對軍事活動的影響范圍不斷擴大，影響程度也不斷加深。
對航天安全產生影響
宇宙間高能帶電粒子不斷轟擊航天器表面，可造成航天器輻射損傷，更高能的粒子可穿過電子器件，在電子信號串中改變數(shù)據位，導致儀器發(fā)出混亂指令或提供錯誤數(shù)據；另據估算，如果飛船在深空飛行或在磁層外進行艙外活動時，大約有十分之一的宇航員會受到致命劑量的高能帶電粒子輻射。
對通信產生的影響
當空間災害性天氣發(fā)生時，短波無線電通信和預警雷達的可用頻帶會因電離層突然騷擾而變窄，衛(wèi)星微波通信也會因電離層閃爍而降低通信質量，甚至信號中斷；GPS衛(wèi)星導航、定位誤差會因電離層暴而增至幾十米至幾百米。
對戰(zhàn)略武器使用產生影響
太陽風暴導致高層大氣密度發(fā)生劇烈擾動，導彈飛行的實際軌道將嚴重偏離預測軌道，以至地面跟蹤站會“丟失”跟蹤目標。
必須立足于構建包括天基、地基在內的“天地一體化探測體系”，著眼于形成完善的戰(zhàn)場空間天氣信息獲取能力、準確的空間天氣預警預報能力、有效的空間天氣效應分析能力、可靠的空間天氣輔助決策能力，全面加強軍事空間天氣保障能力建設。
必須清醒地認識到：現(xiàn)代戰(zhàn)爭正在向著精確化打擊方向發(fā)展，環(huán)境信息成為影響精確化打擊的一個重要條件，更需要空間天氣預報能提供實時、準確的空間天氣信息。惡劣的空間天氣可能對空間、地面的高技術系統(tǒng)造成嚴重影響，而且這種影響一旦產生，可能代價將十分昂貴且難以短時彌補，甚至會直接導致戰(zhàn)爭的失敗。
如何應對
在我國，空間天氣領域的專家學者也進行了相關的研究與研討。主體結論是，第24太陽活動周太陽活動總體水平中等偏低，整個峰年期間出現(xiàn)幾次至十幾次太陽風暴是可以肯定的，至于是否出現(xiàn)超級太陽風暴，目前的認識水平無法給出肯定的答復。面對這一挑戰(zhàn)，我們的態(tài)度應當是：積極應對，應急先行，統(tǒng)籌兼顧，反應適度。
必須立足于構建包括天基、地基在內的“天地一體化探測體系”，著眼于形成完善的戰(zhàn)場空間天氣信息獲取能力、準確的空間天氣預警預報能力、有效的空間天氣效應分析能力、可靠的空間天氣輔助決策能力，全面加強軍事空間天氣保障能力建設。
必須清醒地認識到：現(xiàn)代戰(zhàn)爭正在向著精確化打擊方向發(fā)展，環(huán)境信息成為影響精確化打擊的一個重要條件，更需要空間天氣預報能提供實時、準確的空間天氣信息。惡劣的空間天氣可能對空間、地面的高技術系統(tǒng)造成嚴重影響，而且這種影響一旦產生，可能代價將十分昂貴且難以短時彌補，甚至會直接導致戰(zhàn)爭的失敗。
在我國，空間天氣領域的專家學者也進行了相關的研究與研討。主體結論是，第24太陽活動周太陽活動總體水平中等偏低，整個峰年期間出現(xiàn)幾次至十幾次太陽風暴是可以肯定的，至于是否出現(xiàn)超級太陽風暴，目前的認識水平無法給出肯定的答復。面對這一挑戰(zhàn)，我們的態(tài)度應當是：積極應對，應急先行，統(tǒng)籌兼顧，反應適度。
必須立足于構建包括天基、地基在內的“天地一體化探測體系”，著眼于形成完善的戰(zhàn)場空間天氣信息獲取能力、準確的空間天氣預警預報能力、有效的空間天氣效應分析能力、可靠的空間天氣輔助決策能力，全面加強軍事空間天氣保障能力建設。
必須清醒地認識到：現(xiàn)代戰(zhàn)爭正在向著精確化打擊方向發(fā)展，環(huán)境信息成為影響精確化打擊的一個重要條件，更需要空間天氣預報能提供實時、準確的空間天氣信息。惡劣的空間天氣可能對空間、地面的高技術系統(tǒng)造成嚴重影響，而且這種影響一旦產生，可能代價將十分昂貴且難以短時彌補，甚至會直接導致戰(zhàn)爭的失敗。
在我國，空間天氣領域的專家學者也進行了相關的研究與研討。主體結論是，第24太陽活動周太陽活動總體水平中等偏低，整個峰年期間出現(xiàn)幾次至十幾次太陽風暴是可以肯定的，至于是否出現(xiàn)超級太陽風暴，目前的認識水平無法給出肯定的答復。面對這一挑戰(zhàn)，我們的態(tài)度應當是：積極應對，應急先行，統(tǒng)籌兼顧，反應適度。
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