最近，一條“太陽(yáng)爆發(fā)耀斑，或連續(xù)3天發(fā)生地磁暴”的新聞引起很多人關(guān)注。到底什么是地磁暴？
如果把地球看作一塊巨大的“磁鐵”，地磁場(chǎng)就是圍繞在地球空間的磁力線。通過(guò)對(duì)太陽(yáng)以及地球周圍空間的探測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)在不斷向外釋放粒子。當(dāng)太陽(yáng)上的黑子區(qū)域發(fā)生爆發(fā)活動(dòng)之后，太陽(yáng)會(huì)釋放出更多粒子。這些粒子可不好“惹”，它們不僅速度快，每秒能飛行幾百上千公里，而且能量高，挾帶太陽(yáng)的磁場(chǎng)能量“轟擊”太陽(yáng)系的一切天體，地球也在其列。
當(dāng)這些太陽(yáng)高能粒子到達(dá)地球時(shí)，會(huì)對(duì)地球磁場(chǎng)造成“擠壓”與“撕扯”，迫使地磁場(chǎng)發(fā)生快速變化，打破原有的平靜，陷入地磁暴狀態(tài)。不過(guò)，這里的“暴”并非爆炸的“爆”，這表明地磁場(chǎng)并不會(huì)像煙花一樣爆炸，只會(huì)用無(wú)聲的變化來(lái)提示我們。
“地磁暴一來(lái)，我就特別難受”“怪不得最近睡不醒，原因找到了”……許多網(wǎng)友把這些問(wèn)題的原因歸為地磁暴，實(shí)則不然。地磁暴并不會(huì)對(duì)人體構(gòu)成直接影響，因?yàn)槠浯艌?chǎng)的變化量是納特級(jí)的，還沒(méi)家用磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)。
那么，地磁暴有什么影響呢？
地磁暴會(huì)影響地球高層大氣中氣體粒子的狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)與分布，進(jìn)而改變電離層、熱層的密度和結(jié)構(gòu)，影響衛(wèi)星飛行、星地通信、導(dǎo)航定位等技術(shù)系統(tǒng)的正常工作。地磁暴還會(huì)帶來(lái)絢麗靈動(dòng)的極光。比如6月初的這次地磁暴，就給我國(guó)多地帶來(lái)了“極光秀”。
既然地磁暴不像爆炸般轟轟烈烈，也不會(huì)給人體帶來(lái)直接影響，那我們?nèi)绾晤A(yù)報(bào)地磁暴呢？
由于引發(fā)地磁暴的源頭是太陽(yáng)，所以預(yù)報(bào)的關(guān)鍵就是監(jiān)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)。借助太空中的衛(wèi)星和地面光學(xué)、射電望遠(yuǎn)鏡組成的立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)，可以24小時(shí)不間斷“緊盯”太陽(yáng)。
5月31日7點(diǎn)55分，在太陽(yáng)突然出現(xiàn)強(qiáng)烈閃光后的8分鐘左右，國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心就通過(guò)風(fēng)云衛(wèi)星上的極紫外太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡、X射線流量?jī)x和地面射電望遠(yuǎn)鏡，掌握了此次耀斑爆發(fā)的位置和強(qiáng)度信息。
30分鐘后，大量高速粒子從太陽(yáng)向外噴出，如同無(wú)數(shù)個(gè)霰彈彈丸，密集的小白點(diǎn)出現(xiàn)在日冕儀的監(jiān)測(cè)畫面上，隨著時(shí)間推移遠(yuǎn)離太陽(yáng)。
此時(shí)，空間天氣預(yù)報(bào)員就要爭(zhēng)分奪秒了，根據(jù)爆發(fā)區(qū)域所處位置、與地球之間的位置關(guān)系、爆發(fā)活動(dòng)的強(qiáng)度，初步作出判斷——太陽(yáng)風(fēng)暴可能引發(fā)地磁暴。
準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的第二個(gè)關(guān)鍵是，以太陽(yáng)物質(zhì)的傳輸速度、磁場(chǎng)、密度、溫度等信息為基礎(chǔ)，綜合太陽(yáng)到地球之間1.5億公里的行星際空間，通過(guò)人工經(jīng)驗(yàn)+數(shù)值模擬的預(yù)報(bào)技術(shù)，判斷太陽(yáng)物質(zhì)到達(dá)地球的時(shí)間、引發(fā)地磁活動(dòng)的強(qiáng)弱、可能持續(xù)的時(shí)長(zhǎng)。最終，對(duì)6月1日至3日出現(xiàn)的地磁暴作出了準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。
隨著風(fēng)云、羲和、夸父空間太陽(yáng)監(jiān)測(cè)衛(wèi)星的先后發(fā)射，我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了空間太陽(yáng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的自主可控，極大地提升了地磁暴這類空間天氣事件的預(yù)報(bào)能力。
當(dāng)然，不少天文、攝影愛(ài)好者會(huì)更加關(guān)注極光預(yù)報(bào)。這需要在地磁暴預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，結(jié)合觀測(cè)地區(qū)的地理、天氣等條件，給出極光觀測(cè)、拍攝的參考指南。從地磁暴到極光，當(dāng)人們驚嘆于那抹瑰麗，是否也會(huì)感慨：宇宙的諸多奧秘，離我們其實(shí)并不遙遠(yuǎn)。
（作者為國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心高級(jí)工程師）
《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2025年06月14日 05 版）