科普时报讯(记者胡利娟)9月21日,记者从中国气象局获悉,9月19日11时到14时,发生了Kp指数为7的大地磁暴,它主要由9月16日下午六点左右太阳爆发的日冕物质抛射(CME)引起,目前磁暴过程已经结束。但是随着秋分点的临近,地球将运行到容易受太阳磁场影响的位置,未来还有发生大地磁暴的可能。
所谓Kp指数,即全球磁场指数,其反映的是每3小时地球磁场活动的情况,数值越大对应的地磁活动越强。
作为最典型的太阳爆发活动,一次日冕物质抛射过程能将数以亿吨计的太阳物质以数百千米每秒的高速抛离太阳表面,不光是巨大质量与速度汇聚成的动能,它们还携带着太阳强大的磁场能,一旦命中地球,就会引发地磁场方向与大小的变化,即地磁暴。
除日冕物质抛射外,太阳耀斑爆发、日珥(暗条)爆发也是典型的太阳爆发活动,由这些活动所导致的地球空间环境的快速变化就是人们所说的空间天气,作为传统气象向外太空空间的延申,空间天气对航空、航天、通讯、导航、电力石油、高铁管网甚至是生物安全都能产生较大影响。
比如此次发生的大地磁暴,随着磁暴活动的逐渐加强,地球高层大气被不断加热,进而膨胀并扩散至更高的空间中,这给航天器在轨飞行制造了额外的阻力,产生类似拖拽的减速作用,降低航天器轨道高度,而高度的降低对应着更加稠密的大气环境,会进一步带来更大的飞行阻力,这样就形成了飞行速度减慢—高度降低—阻力更大—进一步减速—高度更快降低的恶性循环,给航天器安全造成极大的威胁。
根据国家空间天气监测预警中心(以下简称空间天气中心)为风云卫星提供的航天器轨道变化预报服务,此次地磁暴过程造成风云三号G星的轨道降低约144米,达到日常情况下轨道衰减数值的近两倍。
对于飞行在空中借助太阳和地磁导航的信鸽,地磁暴带来的影响同样是巨大的,空间天气预报专家判断,此次大地磁暴过程中,由地磁倾角带来的导航偏差在20公里左右,这已经接近信鸽目视能力的极限。而就在9月19日大地磁暴发生后,多场信鸽司放活动的丢失率超过30%,这是高于一般情况的。
当然,地磁暴带来的也不全都是坏事,比如极光天象的发生,此次极光的目击相较5月8日和5月12日两次,其亮度更高,不需要相机的长时间曝光,通过肉眼就可直接看到,而且发生极光区域的陆地投影位置距离我国要更近一些。另外,月相和月升时间刚好错开夜晚时间,也为极光的观测与拍摄提供了绝佳条件。
“回顾2023年,继2月27日、3月23、24日、4月23、24日,这已经是第六次发生大地磁暴级别的地磁活动了。”专家称,对于此次地磁活动,通过天地一体、全链路、多要素监测系统的自主数据支持,空间天气中心已提早做出准确判断并及时发布预警信息,空间天气中心的预报准确率在国际上已处于先进水平。
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