http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-02-26
美宇航局：今年将发生超强太阳风暴
美国宇航局近日发布了一张太阳动态观测卫星去年7月19日拍摄的太阳照片，上面显示了耀斑、日冕物质喷发和磁回路。
瑞典，绚丽的极光在欧洲的北极边界上旋舞。
太阳风暴。（资料图）
美国宇航局近日警告称，地球即将遭受一场毕生难遇的“太阳风暴”，之后英国将面临大规模停电，并将长时间失去通讯信号。超级太阳风暴将导致电网过热，空中飞行、电子通讯受到严重影响。预计这场风暴造成的损失为几十亿英镑。
破坏程度不确定
美国宇航局高级科学家认为，2013年太阳从“深沉睡眠”中苏醒，产生的太阳耀斑将给地球磁场造成前所未有的破坏。“我们知道这场风暴即将发生，只是不确定它到底有多严重，”美国宇航局华盛顿总部科学任务委员会的费舍尔博士说。该委员会专门调查太阳活动对地球的影响，他们利用十几颗卫星研究可能造成的威胁。美国政府已经意识到这种威胁并称已经准备好应对措施。其中包括国家电网边缘的某些变压器能够暂时关闭，以提高整个电网的电压水平。“它将扰乱通讯设备，例如卫星、汽车导航、空中飞行、银行系统、个人电脑，以及一切电子化的产品。”费舍尔说。更可能的情景是，大规模地区，包括北欧和英国拥有较为“脆弱”电网的国家和地区，将断电并无法使用电子设备达数小时，或可能数天。
太阳活动预报面临挑战
近年来太阳活动十分异常，目前太阳的状态是蓄势待发，太阳活动预报面临挑战。从2010年开始，太阳活动开始很快地上升。2010年有7个速度超过千公里的太阳风暴，到2011年达到24个，太阳活动正快速增强。有科学家们开始预测未来十年超强太阳风暴发生的概率大概是12%。
美国宇航局科学家、研究人员和政府官员日前在“空间天气会议”上，也提出了类似的警告。这场风暴将导致太阳温度高达5500摄氏度，这种高温事件在人的一生中只可能发生几次而已。每隔22年，太阳的磁场能量循环将达到最高峰，而太阳黑子或者称太阳耀斑的数量每隔11年达到峰值。
影响·通讯
通信卫星可能失灵
太阳风暴发生，通讯会受到巨大干扰。1989年3月，太阳风暴袭击加拿大魁北克电站，变压器被烧毁。很多近地卫星和同步轨道卫星发生异常、轨道改变、甚至报废。全球无线电通信受到干扰或中断，轮船、飞机的导航系统失灵，美国海军的4颗导航卫星提前一年停止服务，预警跟踪目标丢失六千多个。
2006年12月13日，太阳风暴对我国短波无线电通信造成严重影响，广州、海南、重庆通信中断达3小时之后恢复正常。卫星也受此影响，故障频繁。比如风云一号气象卫星、亚太2号通信卫星等等。历史上，1971年10月25日联合国恢复我国合法席位，联大报告送回中央审查，恰好遇到太阳风暴，短波通信受阻，传了几个小时，险些误了大事。巨大的太阳风暴吹到地球，会让地球的环境形态发生巨大变化。比如电离层高度下降，形态改变，通讯中断。高能粒子辐射，影响卫星运行。
影响·航天
相对平静期执行发射
太阳活动强烈时，会对航天活动有极大的破坏性。高能质子到达地球附近，特别是容易到达无辐射带保护的极区，会影响极区飞行；如遇卫星则对卫星上的仪器设备有破坏作用；太阳能电池在高能质子的轰击下，性能会严重衰退以致不能工作；如遇在飞船外工作的宇航员将危及生命。
所以，航天发射窗口期的选择都会参考太阳活动的预测分析结果。据了解，我国航天发展历程较长，以往在太阳活动的峰年和下降年都有过发射任务。虽然峰年太阳爆发活动的频次高强度大，但还是能够找出相对的平静期来执行发射任务。在既定窗口期的前三个月、一个月乃至两周、一周都要进行分析预测，提前对发射窗口进行安全性评估，以保证任务顺利完成。
影响·人类
或导致GPS服务中断
太阳风暴对地球的影响，也算一种“现代病”—人们用的高科技设备越多，越容易受影响。二战后到现在，人类对电子设备、无线通信的依赖度越来越高，带来方便的同时，也埋下了容易受太阳风暴影响的隐患。1985年，加拿大停电9个小时，原因是太阳风暴导致地球磁场变化，从而产生了新的强大电场，把原有的变压器烧毁导致停电。再如，GPS全球卫星定位系统离不开卫星与地面的实时信息传送，在太阳风暴的攻击下，有可能会让全球定位系统的精确性降低，如果情况严重，还可能导致GPS服务的中断。
依赖高技术系统的东西越多，太阳风暴影响人类社会的机会越大，也需要更多警惕。目前我国正在酝酿“夸父计划”，通过三颗卫星对太阳实时监测，以此开展空间天气监测和预测工作。（本报综合报道）
权威解读
普通人基本感受不到太阳风暴
薛炳森
太阳风暴发生时，普通人基本上感受不到。因为地球有强大地磁场防护。太阳喷出来的物质温度很高，都是带电的。由于地磁场的屏蔽，带电的粒子能量低一些的大部分就屏蔽掉了。另外，咱们地球还有很厚的大气层，太阳风暴会有高能射线，也是带电的。在大气层里就和大气原子反应减速，基本在大气里就消失了。
太阳风暴发生，通讯会受到干扰。白天主要像沿海地区，短波的通讯会受到影响。一般公众感觉的就是，如果你听短波收音机，会出现大概有几个小时信号中断。
另外，太阳风暴对全球的影响并不是均等的。像美国、加拿大以及北欧这些国家,纬度比较高，空间受地磁扰动就比较强。容易引起由于地磁场的变化，造成感声电流，压到它的电网上，它电网不堪重负，有的就崩溃。1989年，发生一次非常大的耀斑，叫XG耀斑。这次风暴也非常厉害，连锁反应造成整个电网瘫痪。加拿大整个北部一两天电力才恢复。从那以后，经过很多科学研究，太阳风暴预报有了很大进步。
像今年的这次太阳风暴，就是可以预报的，公众不必恐慌。太阳风暴喷出来的物质到达地球有两三天，我国已经形成天机与地机监测网，基本上它一爆发我们就能看见。所以第一可以预报，第二有足够时间进行应对。
（作者系中国气象局空间天气预报台台长）
[北京日报]
上海天文专家：太阳活动峰值对人类影响不大
记者 俞陶然
晚报讯 近日，不少国内媒体转载了英国媒体的报道，称“美国宇航局(NASA)警告称，地球即将遭受一场毕生难遇的太阳风暴，之后英国将面临大规模停电，并将长期失去重要通讯信号”。这一消息是否可信？记者昨天采访了上海天文台佘山站站长林清博士，他指出：NASA官方网站没有发布该消息。 2013年确实处在太阳活动周期的峰值，但即便有特大太阳风暴发生，对人类活动的影响往往也是很有限的，只是对短波通讯产生干扰。公众不必为此担心。
对于国内媒体引用的有关太阳风暴的报道，林清第一感觉是 “很不靠谱”，于是他查阅了美国宇航局官网，结果并没有看到这条耸人听闻的警告。再说，NASA发布的消息怎么会首先由英国媒体报道？随后，他找到了英国每日邮报的报道链接，发现这篇报道没有提到任何观测依据，没头没脑地一上来就说地球可能将遭遇百年一遇的“超级风暴”，但这篇文章没有提到NASA，文中甚至没有出现天文机构，只有一处提到皇家工程院，这也并非天文机构。 “所以，这是一篇缺乏科学依据、夸大其词的报道。 ”林清说。
据林博士介绍，太阳磁场活动存在一个周期，这个周期的时间是11年，即平均每隔11年，太阳活动的活跃程度会达到一个峰值。今年，太阳就处在峰值阶段，表现为太阳黑子的数量增多，面积增大。太阳黑子是太阳光球上的临时现象，在可见光下呈现为黑色斑点，反映出太阳磁场的结构和强度。太阳黑子大量出现后，会伴随发生耀斑、日冕物质喷发等太阳活动。这些活动引发的“电磁风暴”，对地球会产生一定影响。例如，特大太阳风暴能对短波通讯造成干扰，偶尔还能导致电站中断。不过林清指出，这些干扰影响都是很有限，也较为罕见的。 “即便有短波干扰，那最多短波通讯中断几分钟，也不是什么大不了的事。电站中断则是很罕见的，像英国报纸所说的大规模停电是不可能发生的。 ”
至于公众关心的手机通讯、卫星通讯、GPS导航是否会受影响，林清表示“不会”。这是因为，地面通讯设备是不受太阳风暴影响的，而太空中的卫星有很有效的防护设备，一旦太阳风暴来袭，中国、美国等国家的相关机构都会提前预警，启动防护措施，抵御太阳风暴对卫星的干扰。
[新闻晚报]
今天起春季“日凌”现象将干扰卫星通讯
核心提示
每年总有那么几天
“日凌”现象很普遍，每年都会发生，一般会带来对通讯的影响。
11年总有那么一回
太阳活动强弱变化以11年为一个周期，今年碰巧是太阳活动周期的大年，太阳黑子、风暴等将会增强。
所以，今年的“日凌”破坏程度可能将大于往年。
名词解释
日凌是什么
春分、秋分前后，太阳“走”到赤道上空，通讯卫星多定点在赤道上空运行，也就不可避免要受太阳发出电磁波辐射的影响。期间，如果太阳、通讯卫星和地面卫星接收天线恰好在一条直线上，电磁波对卫星信号传输造成的影响最大。
电视信号突然中断 别紧张
喜欢看电视的朋友注意了！今日起至3月17日，全国电视、通信等信号会受到一些影响，电视可能会出现图像不清、雪花点、画面固定不动、暂时中断甚至黑屏等信号不好的现象，市民不必为此感到担忧。重庆市天文科普协会专家、重庆大学教授吴志伦表示，这是每年春分、秋分附近会出现的日凌现象在作怪，每次影响一般比较短暂，从几分钟到十几分钟不等。今年，成都春季日凌时间大约从3月1日开始，集中在上旬。
什么是日凌？四川天文协会会员汤志杰解释，春分、秋分前后，太阳“走”到赤道上空，距离地球最近，而通讯卫星多定点在赤道上空运行，也就不可避免要受太阳发出电磁波辐射的影响。期间，如果太阳、通讯卫星和地面卫星接收天线恰好在一条直线上，电磁波对卫星信号传输造成的影响最大。这种现象称为日凌，就是太阳侵犯、干扰之意。
记者从国家广电总局官网了解到，2013年2月25日至3月17日，用于我国广播电视节目传输的卫星将进入日凌期，届时卫星广播电视节目接收将受到日凌影响，同时公布了“中星6A”、“中星6B”、“中星9号”、“亚太6号”、“亚太5号”、“亚洲3S”等卫星在国内主要城市的日凌时间。成都商报记者从公布资料中看到，成都春季日凌时间约从3月1日开始，集中在上旬，时间多在上午10时至下午3时期间，持续时间最短1分钟，最长19分钟。
对电视观众来说，在观看时，可能会遇到雪花点、图像不清、甚至暂时中断等情况。日凌严重的时候，会造成卫星信号传输出现障碍，地球上的卫星接收系统在接收到卫星信号时也接收到大量太阳辐射的杂波，无法识别有用信号，造成信号质量下降甚至中断。汤志杰称，不同的地点，日凌出现的时间也各不相同，具体时间与所处的地理纬度有关。“一般来说，不会有太大的影响”，他表示，日凌只会带来暂时的信号影响，每次的干扰时间多数只有几分钟，不会损坏电视机。
有网友疑惑：日凌会对人造成伤害吗？汽车GPS导航系统是否会受到影响呢？
北京天文馆馆长朱进介绍，在日凌期，太阳对人体的影响和平常是一样的，市民不用担心。日凌时，涉及地球同步通讯卫星的会受到影响，比如卫星电视节目等功能，或者是通过地球同步卫星而进行的通信，而手机可正常使用。
记者了解到，除了电视，汽车GPS导航系统也是依赖卫星来定位的。“汽车GPS导航系统依靠的是多颗卫星，即便某一颗卫星受到影响，还有其他卫星可以运行，而且这些卫星并不是在地球同步轨道上，所以，汽车GPS导航系统是不会受到干扰的。”
成都商报记者 张漫 综合 都市快报 国家广电总局官网
持续时间
3月1日~13日 成都每天都要被影响几次
2月25日至3月17日，用于我国广播电视节目传输的卫星将进入日凌期，届时卫星广播电视节目接收将受到日凌影响。当然，并不是所有的电视节目都会受影响，北京天文馆馆长朱进称：“有的电视频道是两颗通讯卫星在运行，一颗受到影响还有另一颗正常工作”。
根据国家广电总局的数据，“中星6A”、“中星6B”、“中星9号”、“亚太6号”、“亚太5号”、“亚洲3S”等卫星可能影响到成都人收听收看广播电视节目，具体时间见下表。
新闻资料
太阳每11年活跃一次
太阳大气中局部区域各种不同活动现象总称为太阳活动，主要标志是太阳黑子和耀斑，活动强弱变化以11年为一个周期。
太阳会在太阳黑子活动的高峰时产生太阳风暴，如太阳耀斑、日珥爆发、日冕物质抛射等，爆发时释放大量带电粒子所形成的高速粒子流，严重影响地球的空间环境。
太阳今年“苏醒”
超级太阳风暴将来临？
太阳活动高峰时，太阳风暴发生，会让通讯受到影响。太阳风暴爆发一般会对无线通讯、地球卫星、空间飞行器等产生影响，大量的高能粒子流或直接损坏各种电子元件、或引起电磁干扰，使得电磁信号紊乱，导致运行错误或通信故障。另外，如果太阳风暴很猛烈，有可能出现手机通话不顺畅等情况。
越来越依赖电子设备的我们，可能会有点不适应。
年初 太阳黑子群迅速长大
今年是太阳活动周期的大年。进入2013年，太阳似乎渐渐苏醒了。一开局，就出现了众多黑子群。
从1月9日到19日，太阳表面出现了大约10个黑子群，其中1654号黑子群长到最大的时候有10个地球那么大。专家说，如果太阳黑子群突然迅速膨胀，就会喷发大量的高能粒子，如果这些高能粒子穿越地球大气层，破坏力不堪设想。
据英国每日邮报报道，美国宇航局宣称，2月19~20日，48小时之内在太阳表面，形成了一个接近6倍地球直径的巨大太阳黑子。很快进化形成一个不稳定结构，可形成能够干涉破坏无线电通讯的太阳耀斑。太阳黑子是太阳表面的黑点，它将影响太阳表面磁场的动荡骚乱，使太阳磁场重新排列组合。美国宇航局发言人凯伦·福克斯说：“48小时内迅速扩张达到6倍地球直径，但是其完全延伸状态很难评估，因为观测是基于球状结构，而不是扁平盘结构。”
太阳苏醒 折腾地球？
日前，美国宇航局警告称，地球即将遭受一场毕生难遇的“空间风暴”，宇航局高级科学家认为，2013年太阳从“深沉睡眠”中苏醒，产生的太阳耀斑将给地球磁场造成前所未有的破坏。
NASA最新发表声明称，超级风暴可能像“一道闪电”，若不提前采取预防措施，将对整个世界的健康、紧急服务和国家安全造成灾难性后果。拥有较为“脆弱”电网的北欧和英国等地已经开始预警。
科学家认为这场风暴活动可能会影响很多事物，从紧急服务系统、医疗设备、银行系统、空中交通控制设备，到日常电子产品，例如家用电脑，电子产品和卫星导航。由于人类对电子设备的高度依赖，而后者对磁场能量非常敏感，这场风暴造成的损失预计为几十亿美元。
美国政府称已经做好应对措施，包括国家电网边缘的某些变压器暂时关闭，以提高整个电网的电压水平。
太阳活动·威力
摧毁过卫星 破坏过核电站
其实，太阳活动峰年并不那么可怕。因为我们已度过了很多个太阳活动峰年。太阳活动是太阳大气中局部区域各种不同活动现象的总称，主要标志是太阳黑子和耀斑，相较之下，高纬度地区受到的影响会大一些。
1971年10月25日 联合国恢复我国合法席位，联大报告送回中央审查，恰好遇到太阳风暴，短波通信受阻，传了几个小时，险些误了大事。
1989年3月 太阳风暴袭击加拿大魁北克电站，电压器被烧毁。很多近地卫星和同步轨道卫星发生异常、轨道改变，甚至报废。全球无线电通信受到干扰或中断。轮船、飞机的导航系统失灵，美国海军的4颗导航卫星提前一年停止服务。预警跟踪目标丢失6000多个。宇航员、高空飞机乘客受到超警戒的辐射剂量。
1991年4月29日 强磁暴发生后使美国缅因州核电厂产生灾难性破坏。
1994年1月20~21日 两个加拿大通讯卫星发生故障。
1997年1月6~11日 日冕物质抛射使AT&T公司通讯卫星报废。
1998年5月19日 美国银河四号通讯卫星失效，同时德国一颗科学卫星报废。
2000年7月14日 欧美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科学研究卫星受到严重损害，日本的ASCA卫星失控，AKEBONO卫星的计算机遭到破坏。
2003年10月28日 欧美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科学研究卫星受到不同程度损害，日本“回声”卫星失控。
2006年12月13日 太阳风暴对我国短波无线电通信造成严重影响，广州、海南、重庆通信中断达3小时之后恢复正常。卫星也受此影响，故障频繁。比如风云一号气象卫星、亚太2号通信卫星等等。(综合科技日报、都市快报等)
[新浪网-成都商报]
相关报道
太阳现巨型黑子：48小时内直径超地球6倍
太阳底部的两个黑点，即太阳黑子在2月19日和20日迅速形成。这两个黑子是相同系统的一部分，该系统的直径超过地球6倍
新浪科技讯 北京时间2月23日消息，据国外媒体报道，美国宇航局宣布，一个直径至少是地球6倍的巨大太阳黑子已经在48小时内形成。
太阳黑子是太阳表面的黑色斑点，当太阳表面的磁场出现重新排列和调整时，就会出现这种情况。19日和20日形成的这个巨大黑子迅速演变成一个不稳定的结构，它很有可能会导致太阳耀斑爆发，对我们的无线电通讯产生干扰。美国宇航局的科学家借助该局的太阳动力学天文台上的仪器，发现这个正在形成中的巨大黑子。该天文台是用来监控太阳上的天气情况的几艘飞船之一。美国宇航局的发言人克伦-福克斯说：“在2013年2月19到20日的这段时间里，科学家观测到一个巨大的黑子在48小时内形成。它的直径已经增长到超过地球的6倍，但是它的实际大小还很难确定，因为这个斑点位于一个不是扁平圆盘的范围内。”
这个由美国宇航局确定的黑子是由太阳表面的几个黑斑形成的，在19日和20日这两天里它们迅速演变成一个巨型太阳黑子。太阳黑子是由强磁场活动引起的，这些地方的温度往往比太阳表面的其他地方更低，这让它们看起来像是光球里的黑斑。事实上，如果太阳黑子与周围的光球隔开，它会比电弧更加明亮。福克斯说：“这个太阳黑子迅速演变成‘三角洲(delta region)’，在这里，太阳黑子周围更明亮的区域，即半影区的磁场方向与中心暗区的磁场方向正好相反。科学家明白，这种不稳定的结构有可能会导致太阳上辐射爆发，即太阳耀斑。”
这些观测资料是在太阳正在进入为期11年的太阳周期中的最活跃期时收集到的。这段时间太阳磁场线变形最为严重，这是因为太阳赤道的磁场正在以比太阳两极稍微更快的速度旋转。这种情况导致大量黑子出现，太阳的辐射输出增加大约0.1%。太阳能量输出的最大值增加会对全球气候产生影响，当前的研究已经显示出它与区域气候模式的互动关系。从一个太阳活动极大期(solar maximum)到下一个极大期的太阳周期平均是11年， 但是曾观测到最短的只有9年，而最长的长达14年。大规模太阳耀斑常在极大期发生。例如，1859年太阳风暴袭击地球，南至罗马都能看到明亮的北极光。
最后一次太阳活动极大期发生在2000年。2006年，美国宇航局最初认为2010年或者2011年将会再次进入极大期，并认为这将是1958年至今最强的一次。然而最新推测认为，一次太阳活动最大期应该在2013年秋季到来，这将是自1906年至今出现的最小的太阳黑子循环。(孝文)
[新浪网]
今起电视或出现雪花黑屏 系日凌现象所致
本报讯(记者商西)国家广电总局近日发布消息，2月25日至3月17日我国用于广播电视节目传输的卫星将进入日凌期，届时受影响的波段对应的电视节目或将出现暂时“雪花”。北京天文馆馆长朱进介绍，此因地面接收天线受太阳射电辐射的干扰，对电视机不会有损害。
国家广播电影电视总局近日发布“2013年全国主要城市春季卫星日凌时间预告”，消息称今起我国传输广播电视节目的卫星将进入日凌期，所受影响持续至3月17日，前后共21天。
预告公布“中星6A”、“中星6B”、“中星9号”、“亚太6号”、“亚太5号”、“亚洲3S”等卫星在国内主要城市(包括港澳台地区)的日凌时间，包括日凌的起止时间和持续时间，单次影响时长从1分钟至15分钟不等。
据预告，上述6颗卫星在北京地区最早于2月27日受日凌影响，最晚至3月7日，时间段集中于午间，大致范围在早晨10点40分至下午14点30分之间。其他各主要城市受影响的时间可上广电总局网站查询。
每年春分和秋分前后，由于太阳距离地球最近，所发出的电磁波对地球的辐射最为强烈，这就是天文学上的“日凌”现象。北京天文馆馆长朱进昨晚介绍，当太阳、通讯卫星、地面卫星接收站处在一条直线上时，原本接收卫星信号的地面天线就会遭受太阳射电辐射干扰，从而使接收的信号质量下降，电视画面因此出现不清晰、“雪花”甚至黑屏的情况。
朱进介绍，我国每年受“日凌”影响两次，大致在春分之前和秋分之后，这期间对家庭电视用户而言，每天受影响的时间都很短，如果这个台“雪花”了还可以换个台看，因为不同的节目可能由不同的卫星传输，且日凌影响的是地面接收站的天线，不会对电视机本身造成损害。
[京华时报]