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空间天气如何影响我们的生活


时间:2022-07-06  来源:  作者:  点击次数:


参考消息网7月6日报道。

据2010年6月16日日本报道,日本和许多其他国家已经开始改进名为空间天气预报的系统。当然,并不是说太空中会风雨无阻。那么“太空天气”到底是什么意思呢?跟我们的生活有什么关系?

日本信息通信研究所(NICT)的空间天气预报中心位于东京的小金井市。大约有10名研究人员在这里工作,24小时监控几十台监控设备。

专家表示,空间天气会对通信广播、卫星定位、电力设施等造成重大影响。(资料图片)

专家表示,空间天气将对通信和广播、卫星定位、电力设施等产生重大影响。(资料图片)通过监测设备,研究人员可以看到太阳表面和分布在地球上空数十公里的电离层的实时变化状态。根据这些观察到的现象,气象中心每天至少发布一次预报,有时“稳定”,有时“活跃”,他们会向包括航空公司和电力公司负责人在内的7800人发送电子邮件。

其实外太空不是空的。太阳发出各种能量和粒子,影响地球周围的大气和磁场。《太空天气》描述了这种状态。

需要特别警惕的是“太阳耀斑”的爆发,它发生在太阳表面的黑子附近,其火焰之大几乎可以吞没整个地球。

太阳耀斑一旦爆发,X射线等强电磁波8分钟后可到达地球,高能粒子30分钟后到达,高温带电等离子体2至3天后到达。这些统称为“太阳风暴”,相当于外太空的“风暴”。

为什么空间天气预报对我们很重要?因为会对电力、通信等基础设施造成严重影响。

电磁波会干扰无线通信和广播信号,导致智能手机和汽车导航不可或缺的GPS精度下降。高能粒子会对飞机和国际空间站等高海拔地区的人造成伤害。

最麻烦的是等离子。众所周知它们会在北极和南极产生美丽的极光,但是它们携带的电和热的影响也是相当巨大的。

1989年,加拿大大规模停电持续约9小时,约600万人的生活受到影响。是大量的等离子体在地面造成了巨大的电流,导致电力设施失灵。

2003年,日本的环境观测卫星“绿色2号”因等离子体带电出现故障,发射仅10个月就报废。2022年2月,美国太空探索技术公司的40颗“星链”卫星坠入大气层。原因被认为是等离子体产生的热量导致地球上方的大气层膨胀,导致卫星偏离轨道。

随着基础设施数字化转型不断推进,世界各国也在加紧应对。

根据劳埃德保险公司2015年发布的计算结果,太空天气恶化造成的经济损失在全球范围内可能高达650亿美元。2021年,联合国防灾减灾机构在应共同应对气象灾害的项目中,将太空天气恶化列为威胁。

美国也将太空天气恶化视为威胁国家安全的自然灾害。2015年还为此制定了国家战略,要求评估其对社会基础设施造成的损害,强化应对措施。英国也在2021年出台了应对策略。

NICT电磁波传播研究中心主任石井寿说:“大部分基础设施由电子设备控制,这些设备极易受到太阳活动的影响。生活和工业越来越依赖电子设备,我们正面临着从未经历过的风险。”

太阳活动以11年为一个周期。目前太阳活动处于活跃期,下一次高峰将在2025年左右到来。太阳耀斑的强度和频率正在上升,预计空间天气将变得更加猛烈。

日本对太空的研究已经有几十年了。但是,仍然没有明确的政策进行预测。2022年1月,总务省启动了相关研讨会,开始研究损害预测和预报方法。

研讨会设想的最坏情况是,一旦发生百年一遇的极端空间天气事件,手机、广播信号、警用无线电和防灾无线电可能中断,两周内无法恢复,难以继续提供公共服务。也可能会出现一些现象,比如卫星坠落,大面积停电,GPS等定位系统精度大幅降低,交通物流大面积停滞。

研讨会给出的方案涵盖了通信与广播、定位、电力、卫星、飞行器内人体辐射五个方面。分为“影响可忽略不计”、“可能产生影响,必须处理”、“可能产生严重影响,难以继续使用”等不同等级。因此,有必要引起注意或报警。

比如GPS,一旦预测到它的精度可能会比平时大大降低,它就会发出“注意”的警报,如果可能无法使用就会发出警报。研讨会上也有人提出,为了让人们用通俗易懂的方式了解发生了什么,有必要设立一个类似“空间天气预报员”的岗位。


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