你不知道的空间天气预报

          天气，顾名思义，是建立在大气的基础上的，宇宙空间没有大气，所以也谈不上天气。我们所说的空间天气并非实质意义上的天气，而是指由于太阳活动对地球以及近地区域所造成的影响。

　　针对空间天气的预报就是空间天气预报，它的主要内容是对太阳活动和其近地区域造成的影响进行预报。

　　目前，世界上开展空间天气服务的国家并不多，但是，开展得比较成熟的国家，关注的人不少。比如美国国家海洋和大气管理局（NOAA）就有完整的空间天气预报中心（SWPC）进行相关领域预报和服务，该中心网页每天的访问量接近一百万次。

　　什么内容这么吸引人？空间天气预报到底是做什么的？

　　让我们打开脑洞，将视野扩大到浩瀚的宇宙空间，以距离地球地面30公里的高空为起点，一直向外，直到距离地球一亿五千万公里以外的太阳，这中间所包含的空间里面所具有的“天气”都是空间天气，与传统气象概念不同的是，空间天气专指由于太阳活动对地球以及近地区域所造成的影响。

空间天气概念示意图 来源：国家空间天气监测预警中心

        不难看出，空间天气预报是围绕太阳展开的，如果太阳表面爆发了一次“日冕物质抛射”活动，数十亿吨高能粒子以每秒几百甚至几千公里的速度向外喷发，随着不断地向外传播，所影响的区域逐渐变成一个半球。

　　这些高能粒子在对外传播的过程中，就会对地球的磁层、电离层、大气层等产生影响了。那么具体它会怎么影响，就是我们空间天气预报需要解决的问题。

　　当太阳活动产生的高能粒子在星际旅行，并与地球的首次邂逅时，它们首先扰乱的是地球的磁场。在经过一到两天的星际之旅后，高能粒子首先与地球的磁层碰面了，地球磁场在这股巨大能量的冲击下努力保持原有形态，虽然如此，也还是被这股力量无情的拉长，这时就会发生地磁暴，对于人类来说，我们感受不到地磁暴的影响，但是对于能够感觉到地球磁场的鸟类来说就遭殃了。因为地磁暴的发生，鸟类的导航系统会受到影响，比如信鸽就会出现成千上万只一起迷失的现象，驯养信鸽的人会因此蒙受巨大损失。

空间天气对地球的影响 来源：NOAA

        紧接着，日冕物质抛射产生的高能粒子会影响到地球的电离层，处在这一层中的电子被太阳高能粒子吓得到处逃窜，这一秒还扎墩儿的躲在一起，下一秒又四散奔逃了，电离层也因此变得坑洼不平、薄厚不一。全球定位系统的信号传输过程会因此发生剧烈的抖动，严重时会影响定位精度甚至是完全罢工。

太阳爆发的高能粒子影响地球的过程（示意图）来源：NASA

        最后，来自太阳的高能粒子与地球生物的最后一层屏障——大气层相遇了。稠密的大气层中的气体原子与高能粒子发生着激烈的碰撞，使得它们的能量和速度都得到极大的衰减，但是碰撞的同时却带来了新的问题，这就是“次级辐射”，比如说小体积却具有很高速度和质量的中子，它们可以轻松的穿透飞机座舱，对乘客和机组成员造成较地面高十几甚至是几百倍的辐射计量。

        由此可见，空间天气对我们地球的影响不小，同样需要精准的预报。

                      文字来源：中国气象局官网