天文學家：“超級太陽風暴”不等于世界末日

太陽黑子是太陽活動的重要標志之一。太陽黑子數量有11年左右的周期變化，稱為太陽活動周期。劇烈的太陽活動是指太陽上的爆發現象，如太陽耀斑、日珥爆發、日冕物質拋射等，被通俗地稱為“太陽風暴”。

　　社會越發達太陽風暴造成的影響越增加

　　在一個太陽活動周期中，往往發生許多次大大小小的太陽風暴。太陽爆發中劇烈增長的電磁波輻射、高能帶電粒子流和磁化等離子體，沖擊地球的磁層、影響電離層和地球高層大氣，會引起地球空間環境急劇變化，形成空間天氣過程。


　　空間災害天氣對航天、通訊和電力等高技術系統產生更直接的干擾，引發高技術系統故障，甚至造成災害，例如造成衛星失控、衛星載荷受損、導航系統產生嚴重偏差、短波通訊中斷，大范圍供電系統故障等。任何一次對航天、信息和電力等高技術系統產生影響的太陽風暴所引起的后果都是嚴重的。歷史上由太陽風暴造成的災害事故不勝枚舉。正如我們受到臺風、水災和地震的危害一樣，人類社會也面臨著太陽風暴的威脅。

　　太陽風暴造成的影響隨著社會的發達程度提高而增加。1859年發生了史稱“卡林頓事件”的太陽風暴。該次太陽風暴就其規模而言，可以稱之為“超級太陽風暴”或“超強太陽風暴”。在當時該太陽風暴已經對剛剛形成的電報網路造成了嚴重影響，甚至電報員觸電、電報紙燃燒。這一事件的地磁效應，是近一百年來最強的1989年3月的太陽風暴三倍以上。后者曾使加拿大魁北克省停電9個小時。假如“卡林頓事件”發生在信息技術高度發達的今天，其造成的影響的確不可估量。在“超級太陽風暴”的沖擊下，航天、信息系統可能被摧毀，電力系統可能遭到嚴重破壞。正因為如此，美國科學家提出警告，“超級太陽風暴”會讓美國從發達國家變成發展中國家。他們的警告不是危言聳聽。

　　“超級太陽風暴”屬于低概率事件

　　人類遭受“超級太陽風暴”襲擊并非意味著世界末日來臨。當前社會上關于“超級太陽風暴”意味著世界末日來臨說法，主要源于對太陽活動的認識不清和相關災難影片引發的臆想。國內外已有許多科學家對這種世界末日說法給予了批駁。

　　“超級太陽風暴”形成過程具有很強的突發性和偶然性，屬于低概率事件。就人類目前對太陽和太陽系的認識水平而言，還不具備準確預測其發生的時間和強度的能力。人類通過監測太陽活動的形成和演變，可以看到諸多太陽風暴發生的先兆現象。如太陽表面出現異常的黑子群，日冕中出現異常的活動，大規模爆發前的太陽磁場結構異常等。雖然這些現象不一定意味著“超級太陽風暴”發生，但足以引起人類高度警惕。另外，上述異?，F象的出現，就算不致引發“超級太陽風暴”，引發通常意義的強太陽風暴幾率也很大，同樣要做好防御準備。事實上，這種通常意義的強太陽風暴在每個太陽活動周期內都會大量發生，如何應對這種強太陽風暴造成的危害更具有現實意義。

　　我國對太陽活動的監測、預警和研究

　　太陽是災害性空間天氣的源頭。認識太陽活動的發生和演化規律，準確預測太陽風暴和空間災害天氣，成為我國當代科學家服務于社會發展的歷史使命。實現對強太陽風暴的空間和地面實時監測和長期觀測，發展太陽物理學和空間天氣科學的基礎研究和預報應用研究，成為關系國家安全和戰略發展大局的重要任務。

　　在國家目標指引下，我國科學家在國家“十五”計劃和“十一五”計劃期間，實施了關于太陽風暴和空間災害天氣前沿領域的國家基礎研究規劃項目(973項目)的系列研究課題，在基礎研究和預報服務兩方面取得重大成就。我國太陽物理研究工作者在太陽活動形成機制、太陽爆發過程的能量積累和釋放等重要的研究方向，都有獲得國際同行認可的研究成果，形成了擁有自主知識產權的太陽活動預報方法和模式，為我國多項重大工程提供了有力的空間環境安全保障服務。同時，我國學者在多方面開展太陽活動研究國際合作。一個代表性的例子是我國太陽物理學者與印度科學家合作，由太陽發電機理論對第24太陽活動周期的峰值作出了有影響的預報。

　　持續不斷監測太陽活動是做好太陽風暴預報和預警的必要條件。太陽風暴產生的突發性和偶然性決定了需要時刻了解太陽的活動狀態。我國高技術系統規模隨著經濟發展日益壯大，人民群眾在日常生活中對高技術系統的依賴日益增長。為了確保我國的經濟和社會安全，我們必須具備獨立自主的、天地一體化的日地環境變化監測體系，對太陽活動、行星際擾動、地磁活動、電離層擾動和大氣擾動等多種空間天氣過程進行嚴密監視。就太陽活動監測而言，我國的國家天文臺、紫金山天文臺、云南天文臺和南京大學等單位研制成功多種先進的光學、紅外、射電等波段的太陽觀測儀器，形成了能夠對包括太陽磁場在內的多種物理參量進行測量的地基太陽觀測體系。建設中的云南天文臺一米紅外太陽塔和國家天文臺射電日像儀等新型設備將與其他地基設備相結合，在太陽風暴監測中發揮重要作用。更加先進的地基太陽觀測設備研制也提上了議事日程。由于天基太陽觀測克服了地基觀測在波段、時段和地球大氣擾動方面的缺陷，我國太陽物理工作者熱切期盼我國擁有自己的“空間太陽望遠鏡”。這將極大地提高我國太陽活動的監測、預警和研究能力。

　　我國太陽物理工作者將在基礎研究領域努力拼搏，為發展空間天氣科學作出自己的原創性貢獻。

　　國家天文臺研究員　王華寧