【主持人(芬芬)】我们看下一张图。
【张效信】这是华北地区的,这是10月23号到11月22号的,北京
时间大概中午的时候,TEC变化比较明显。这个对通信影响非常非常强。
【主持人(芬芬)】还有一张是空间天气各个符号的说明。
【张效信】中国气象局对天气的预警符号都给予了严格的定义,包括做常规、传统的天气预报。我们国家空间天气监测预警中心属于中国气象局,要求对我们常规的天气预报也做一些符号的定义、设计。大家看到的这个图,看到了“试用”两个字,这是我们最早的版本。
【主持人(芬芬)】比如通过不同的符号,像太阳活动、地磁活动、电离层来进行表示,而且根据不同的等级。
【张效信】有一些定量的信息。
【主持人(芬芬)】通过不同的符号表示不同的等级。
【张效信】太阳活动,有一个是极低,有一个黑点,我们说是太阳黑子,这是类比。太阳活动,从低到高是三个点。地磁活动我们用了一个指南针。
【主持人(芬芬)】空间天气,除了对我们的军事、天气有影响以外,大部分对灾害的天气关注多一些。
【张效信】能够对我们天基和地基产生影响,导致人们的生活环境的变化,这方面包括航空航天会产生一些强烈的影响。
【主持人(芬芬)】我们来举一个简单的例子,对于航空大家相对来说更熟悉一些,比如我们乘坐航班的时候,空间天气什么样的变化会对我们的航空产生很大的影响?
【张效信】我想很多朋友都坐过飞机,坐飞机的时候,通常你是感觉不到这些影响的,但现在的空间天气或者是环境受太阳的影响,也受其他星球发射出来的宇宙线的影响,实际上这个宇宙线就是高能粒子,在能量比较高的情况下,就会穿透我们的保护层(磁层),两极的磁场是比较开放的,通过两极进入我们的地球空间。宇宙线来自太阳和其它星体的,磁层会为我们的大气阻挡一些。
【主持人(芬芬)】两极的阻挡弱一些,比较容易到我们的空间里面来,影响我们的航天。
【张效信】对。高能粒子一般是围绕着磁力线做旋转、运动,两极的磁力线是开放的,所以高能粒子、宇宙线很容易进入。
【主持人(芬芬)】它影响到我们空间的话,航班要么是改轨道航线,要么就是停飞?
【张效信】尤其是南北极飞行的话,可以找时间跟大家沟通一下,探讨一下两极的高能粒子和宇宙线对宇宙和仪器的影响。美国对大部分飞机都装了宇宙线、高能粒子的监测仪器。如果空间天气预报进行了预报以后,发现这个地方的环境超标,就会发出警报,比如说跨北极的飞机,这几天活动比较剧烈,最好不要飞,或者是降低高度。美国的一个航空公司,他们要求配置警示显示器,你在飞行当中,如果听到警示显示器响,就尽量停飞或者是改路线。
【主持人(芬芬)】灾难性空间天气和空间天气灾害,请您解释一下。
【张效信】灾害性空间天气,就是能够引起天基、地基的系统,也能够影响我们的日常生活、国家安全等方面,这种天气我们叫灾害性空间天气。空间天气灾害,一般是从太阳出发,太阳强烈活动出现的现象,我们叫太阳暴或者是太阳风暴,这些就是源头。太阳暴和太阳风暴里面,包括太阳耀斑等等。传统的影响也有几种,一种是电磁辐射,八分钟就可以达到我们的近地空间,如果我们对这些活动进行监测的话,我们会对这种灾难性天气(太阳暴)进行监测。另外一种是高能粒子,会慢一点,需要几个小时到几天的,这是我们说的太阳风,这种影响冲击着我们地球。太阳暴的影响,传到我们的近地空间,引起我们的空间暴;空间暴包括磁暴,所谓的暴,就是空间环境、空间天气短时间或者是瞬间发生了强烈变化,引起的变化比较大的情况下我们称之为“暴”。
【张效信】下面讲的是空间暴,就是在近地空间发生剧烈变化的现象,包括地磁暴,这是近地空间全球磁场的变化。南北两极我们说的与极光有关的,就是亚暴。这是太阳风和地球磁场相互作用,带电粒子和大气原子发生碰撞,我们肉眼常看到的极光就是带电粒子,也就是电子和大气相互作用,产生的极光。这是比较典型的磁暴,也是与近地空间暴有关的。
【张效信】还有电离层暴,就是电离层发生严重的扰动,产生电子总含量的变化,它可能变得非常非常低,或者是非常非常高,对通信影响非常强。还有热层暴,是电离层耦合的区域,它的变化是相互存在的,这会影响我们的导航、定位、通信,这是空间空气灾害。
【张效信】传统空气方面,就不是我的这个领域了,也是大家知道的,比如台风、雷暴等等。空间天气领域等于是我们传统空间天气的一个扩展,就是30公里以上,灾害性天气和空间天气灾害联系还是非常紧密的。
【主持人(芬芬)】就是更多地贴近生活,让大家通俗易懂。
【网友】近两天来说,对于“嫦娥一号”会造成哪些不利的空间天气?
【张效信】这段时间,就是说到11月7号,太阳是相对平静的。
【主持人(芬芬)】有哪些不利因素?需要注意一些什么?
【张效信】比如“嫦娥一号”在飞行过程中穿越不同的区域,这样的话辐射带电磁比较高,在卫星飞行过程当中会产生表面带电的情况,对我们卫星可能会产生一些影响。但从现在来看,似乎这个影响不是很大。但也提醒卫星研制方或者是发射过程中,对天气进行实时关注。高能电子这个含量被捕获的辐射带是一个时间累积效应,并不是说太阳在上面发生这个现象,一一对应地反应出来,它的历史累积地影响也会反应。
【主持人(芬芬)】有一个累积过程。空间天气有没有可能变幻莫测,比如这段时间很平静,突然又打雷又下雨的。
【张效信】打雷下雨是我们传统地形成天气,你说的打雷下雨实际上跟我们空间天气的联系是非常非常密切的。前段时间我们国家有几个科学家做了这个监测。
【主持人(芬芬)】这种波动会不会突然变得很大?
【张效信】如果我们监测手段比较完善的话,对天气有效地监测,可以根据经验、理论模式的预告方法,对它进行研究,可以做预报。但并不是说所有空间的灾害性天气都能做预报,只是我们在这方面努力,尽量把这种灾难性天气和空间天气灾害预报更准确。
【主持人(芬芬)】就是随着我们的发展,我们能够了解到空间天气的内容更多。
【网友】国外对空间天气的研究已经进展到了什么样的程度,我们跟国外相比有哪些差异?
【张效信】这位网友的问题是很好的问题,也是大家非常关心的。先说一下国外的状况,国外的天气研究和我们传统的天气研究还有很大的水平,国外对于空间天气的研究,相当于50、60年代的研究水平,传统现象的预报大概可以达到90%以上,空间预报,国外可以达到35—40%左右,与传统天气比较,国外状况是到30到45% 的状况。尤其以美国为首的空间大国,还有一些欧洲国家,他们对空间天气的投入越来越大,预报水平也慢慢地提高,从监测、研究、预报到服务,他们在国外做的比较完善,虽然水平还没有那么高。国外在监测方面投入了大量的资源,发展各种各样的监测手段,来监测近地空间,从太阳到地球的扰动链系统,他们发展的比较完善,与传统天气结合在一起做这个工作。国外在科研上也投入了很大的资源。国外的空间项目还是很多的。美国在电离层、辐射带方面,有几个比较好的探测计划。
【张效信】我们国家起步的比较晚,但我们在某些方面做的也是蛮好的,监测、科研、预报之间怎么融合在一起,这也是下一步国家空间天气监测预警中心能够融合所有的资源,形成一个非常完善的预报体系,我们也希望利用国内的资源,中国气象局,包括军方、民方的也有一些探测项目,我们也想借助这些力量,把我们监测预警中心开展的,不能说很快赶上国外的状况,但我们去努力。从我们国家从天基到地基的所有内容,提供出最好的服务。
【主持人(芬芬)】谢谢您做客我们今天的访谈,也感谢网友的参与。在整个过程中,也让我们更生动地了解了整个空间预报的概念和因素等等,今天的话题我们还是比较集中的,网友也是积极地参与。由于访谈时间比较短,我们后期有机会的话还会再次邀请您过来。
明天,“嫦娥一号”就即将发射了,在这里我们预祝“嫦娥一号”发射成功,同时我们在下午的时候还有一个“嫦娥辩论会”,希望大家能够准时关注,我们今天的访谈就到这里,谢谢您。
【张效信】谢谢你,谢谢大家。
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