2016年3月份空间环境形势预测

　　预计3月份太阳活动以低水平为主，有可能产生M级及以上级别X射线耀斑。
　　预计3月份地磁活动以平静和微扰为主。受多次重现性冕洞高速流的影响，3月6～7日、14～16日地磁可能达到磁暴水平，28～30日地磁可能达到活跃水平。
　　预计3月8～11日、18～24日地球同步轨道大于2MeV高能电子通量有可能达到小高能电子暴水平。

图1 2016年3月份太阳10.7厘米射电流量预测

（数据源自预报中心太阳10.7厘米射电流量中期预报模式）

图2 2016年3月份地磁Ap指数预测

（数据源自预报中心地磁Ap指数中期预报模式）

2016年2月份空间环境概述

　　2016年2月份太阳共爆发了4个M级耀斑；地磁活动有2天达到中等磁暴水平（Kp=6）、3天达到小磁暴水平（Kp=5）；地球同步轨道大于2MeV高能电子通量有6天达到小高能电子暴水平（1.0E8≤Fluence＜1.0E9），1天达到中等高能电子暴水平（1.0E9≤Fluence＜3.0E9）。

　　太阳活动：2月份太阳活动有4天达到中等水平，其余时间为低或极低水平。日面上共出现过21个活动区，分别为AR2489～AR2509。其中最为活跃的是活动区AR2497，在12～15日，共爆发了4个M级耀斑，太阳活动在12～15日达到中等水平。2月份月均黑子数为56.1，月均太阳10.7厘米射电流量为103.5sfu。

　　2月份地球同步轨道卫星未观测到太阳质子事件发生。

　　太阳风和地磁活动：2月份受重现性冕洞高速流的影响，地磁扰动主要有4次。3～4日太阳风速度最高达到514 km/s，地磁在3日有3小时达到小磁暴水平，3小时达到活跃水平。8日太阳风速度最高上升至465km/s，地磁在7～9日共有3小时达到小磁暴水平，12小时达到活跃水平。12日太阳风速度最高上升至420km/s左右，地磁在11～12日共有9小时达到活跃水平。18日太阳风速度最高达到722km/s，地磁在16～18日共有6小时达到中等磁暴水平，27小时达到小磁暴水平，18小时达到活跃水平。Ap指数在16～18日分别为38、34、29。

　　2月17～18日、20～23日地球同步轨道大于2MeV高能电子通量达到小高能电子暴水平，19日地球同步轨道大于2MeV高能电子通量达到中等高能电子暴水平。

图3 引发2月16～18日地磁扰动事件的冕洞         图4 2016年2月行星际太阳风和磁场（ACE卫星观测数据）

图5 2016年2月地磁Ap指数

电离层空间环境

　　电离层环境：2月份L波段电离层闪烁天数明显增加。27日监测到2月份最强的电离层闪烁事件。2月份中国区域未发生电离层突然骚扰（SID）事件，无极盖吸收事件，中国区域未发生电离层暴事件。

　　电离层突然骚扰：2月份太阳爆发4个M1级耀斑，未监测到电离层突然骚扰事件。

　　极盖吸收:2月份无太阳质子事件，无极盖吸收事件。

　　电离层闪烁：2月份为L波段电离层闪烁天数明显增加，海南富克站闪烁天数为7天。27日福州、厦门、南宁和海南富克站监测到2月份最强的电离层闪烁事件。

　　电离层暴：2月3日、8日、16～18日发生中小地磁暴。中国区域未发生电离层暴事件。

L波段电离层闪烁事件发生频次统计（单位：天）

注：1. 电离层闪烁事件：S4指数超过0.2，持续10分钟以上。
　　2. 监测波段：GPS系统L1波段。

图6 2月27日海南富克(HN05)、南宁(NN04) 、厦门（XM02）和福州（FZ01）监测到的电离层闪烁现象

每日太阳和地磁活动观测数据

地球同步轨道空间环境

　　2月3日、8日、18日发生小地磁暴，当同步轨道卫星处于子夜和黎明段（即地方时为0～6h扇段内），有一定引发卫星高表面充电的概率。2月16日、17日发生中等地磁暴，当卫星处于子夜和黎明段（即地方时为0～6h扇段内），引发卫星高表面充电的概率较高。

　　2月17～18日、20～23日，地球同步轨道大于2MeV高能电子通量达到小高能电子暴水平，有一定引发卫星深层充电的概率。19日地球同步轨道大于2MeV高能电子通量达到中等高能电子暴水平，引发卫星深层充电的概率较高。

图7 2016年2月GOES卫星高能质子通量、高能电子通量，地磁Kp指数

图8 2016年2月太阳Ｘ射线流量

2016 年 2 月份空间环境形势预测

　　预计 2 月份太阳活动整体仍将维持在低至极低水平。
　　预计 2 月份地磁活动以平静和微扰为主。受多次重现性冕洞高速流的影响，2 月 3 日、 17 ～ 18 日地磁可能达到磁暴水平，7 ～ 9 日、19 ～ 20 日、27 ～ 28 日地磁可能达到活跃水平。
　　预计 2 月 5 ～ 6 日、10 ～ 12 日、20 ～ 21 日地球同步轨道大于 2MeV 高能电子通量有可 能达到小高能电子暴水平。

图 1 2016 年 2 月份太阳 10.7 厘米射电流量预测 （数据源自预报中心太阳 10.7 厘米射电流量中期预报模式）

图 2 2016 年 2 月份地磁 Ap 指数预测 （数据源自预报中心地磁 Ap 指数中期预报模式）

2016 年 1 月份空间环境概述

　　2016 年 1 月份太阳仅爆发 1 个 M 级耀斑；发生了一次小太阳质子事件；地磁活动有 2 天达 到中等磁暴水平（Kp=6）、2 天达到小磁暴水平（Kp=5）；地球同步轨道大于 2MeV 高能电子 通量有 15 天达到小高能电子暴水平（1.0E8 ≤ Fluence ＜ 1.0E9）。

　　太阳活动：1 月份，太阳活动仅在 2 日达到中等水平，其余时间均处于低至极低水平。日 面上共出现 17 个活动区，编号为 AR2473、AR2476 ～ AR2491。其中 AR2473（S21W73）于 1 月 2 日 00:11UTC 爆发了一个 M2.3 级耀斑，随后发生小太阳质子事件，该质子事件于 2 日 4:30UTC 开始，7:50UTC 结束，峰值通量为 22pfu；14 日 21:45UTC 日面西南方向爆发了一 个暗条并伴随偏晕日冕物质抛射（简称 CME）。1 月份月均黑子数为 50.5，月均太阳 10.7 厘米射电流量为 103.5sfu。

　　太阳风和地磁活动：1 月份地磁扰动主要有 4 次。受重现性冕洞高速流和去年 12 月末 CME 的持续影响，1 月 1 日太阳风速度维持在 430km/s 左右，行星际磁场南向分量（Bz） 最低达 -16nT，地磁有 3 小时达到中等磁暴水平、6 小时达到小磁暴水平，当日的 Ap 指数为 27；受重现性冕洞高速流的影响，6 ～ 7 日太阳风速度最高上升至 670km/s，地磁共有 3 小时 达到小磁暴水平、9 小时达到活跃水平；受重现性冕洞高速流的影响，11 ～ 13 日太阳风速度 最高达到 700km/s，地磁共有 15 小时达到活跃水平；受 14 日爆发的偏晕 CME 的影响，19 日 地磁有 3 小时达到活跃水平；受此 CME 和重现性冕洞高速流的共同影响，20 ～ 22 日太阳风 速度最高达 545km/s，Bz 最低达 -20nT，地磁有 3 小时达中等磁暴水平，9 小时达到小磁暴 水平，30 小时达到活跃水平，三日的 Ap 指数分别为 25、32 和 14。

　　1 月 2 ～ 5 日、7 ～ 10 日、14 ～ 17 日、23 ～ 24 日和 26 日地球同步轨道大于 2MeV 高能 电子通量达到小高能电子暴水平。

图 3 14 日爆发的偏晕 CME（SOHO 卫星观测）              图 4  2016 年 1 月行星际太阳风和磁场                                                                     （ACE 卫星观测数据）

图 5  2016 年 1 月地磁 Ap 指数

电离层环境

　　电离层环境：1 月 21 日中国南部部分区域发生电离层暴事件。1 月份中国区域未发生电离 层突然骚扰（SID）事件，无极盖吸收事件。1 月份 L 波段电离层闪烁天数为 0 天。

　　电离层突然骚扰：1 月份太阳爆发 1 个 M 级耀斑，未监测到电离层突然骚扰事件。 极盖吸收：1 月份无太阳质子事件，无极盖吸收事件。

　　电离层闪烁：1 月份为 L 波段电离层闪烁事件少发月份。福州、厦门、广州、南宁和海南 富克站均未监测到电离层闪烁现象，闪烁天数为 0 天。

　   电离层暴：1 日、6 日、20 ～ 21 日发生中小地磁暴。21 日中国南部部分区域发生电离层 负相扰动。广州站监测到电离层 F2 层临界频率（foF2）低于背景值 40% 以上。广州、南宁和 海南富克站的电离层总电子含量（TEC）低于背景值。

 L 波段电离层闪烁事件发生频次统计（单位：天）

                                  注：1. 电离层闪烁事件：S4 指数超过 0.2，持续 10 分钟以上。

   2. 监测波段：GPS 系统 L1 波段。

 图 6 地磁 Kp 指数和厦门（XM02）、广州（GZ03）、南宁（NN04）和海南富克站（HN05）的电离层 TEC 变化，1 月 21 日电离层负暴期间， TEC（蓝线）低于背景值（紫线）

每日太阳和地磁活动观测数据

地球同步轨道空间环境

　　1 月 6 日、20 日发生小地磁暴，当同步轨道卫星处于子夜和黎明段（即地方时为 0 ～ 6h 扇段内），有一定引发卫星高表面充电的概率。1 月 1 日、21 日发生中等地磁暴，当卫星处于 子夜和黎明段（即地方时为 0 ～ 6h 扇段内），引发卫星高表面充电的概率较高。

　　1 月 2 ～ 5 日、7 ～ 10 日、14 ～ 17 日、23 ～ 24 日和 26 日，地球同步轨道大于 2MeV 高能电子通量达到小高能电子暴水平，有一定引发卫星深层充电的概率。

世界时

图 7  2016 年 1 月 GOES 卫星高能质子通量、高能电子通量，地磁 Kp 指数

图 8  2016 年 1 月太阳Ｘ射线流量

2015年7月空间环境形势预测

　　预计7月份太阳活动水平低到中等，有可能产生M级及以上级别X射线耀斑。
　　预计7月份地磁活动以平静和微扰为主。受重现性冕洞高速流的影响，7月4～5日地磁可能达到磁暴水平，11～12日可能达到活跃或小磁暴水平。7月份太阳产生爆发活动的可能性较大，若伴随朝向地球的日冕物质抛射（CME），将会引起地磁扰动。

图1 2015年7月份太阳10.7厘米射电流量预测 （数据源自预报中心太阳10.7厘米射电流量中期预报模式）

图2 2015年7月份地磁Ap指数预测 （数据源自预报中心地磁Ap指数中期预报模式）

2015年6月份空间环境概述

　　 2015年6月份太阳共爆发了12个M级耀斑和141个C级耀斑；发生1次大太阳质子事件（1000pfu≤峰值通量<10000pfu），2次小太阳质子事件（10pfu≤峰值通量＜100pfu）；地磁活动有2天达到大磁暴水平（Kp=7,8），2天达到中等磁暴水平（Kp=6）、1天达到小磁暴水平（Kp=5）；地球同步轨道大于2MeV高能电子通量有10天达到小高能电子暴水平（1.0E8≤Flux＜1.0E9）。

　　太阳活动：6月份太阳活动有2天达到高水平、6天达到中等水平，其余时间为低或极低水平。日面上共出现20个活动区，分别为AR2356、AR2358～AR2376，其中AR2371最为活跃，共爆发了5个M级耀斑和39个C级耀斑。6月18日11:35UT到19日02:30UT期间，地球同步轨道大于10MeV高能质子通量达到了小质子事件水平，峰值通量曾达17pfu；6月21日20:35UT到24日13:35UT期间，地球同步轨道大于10MeV高能质子通量达到了大质子事件水平，峰值通量曾达1070pfu；6月26日02:30UT到27日07:55UT期间，地球同步轨道大于10MeV高能质子通量达到了小质子事件水平，峰值通量曾达22pfu。6月份月均黑子数为77.4，月均太阳10.7厘米射电流量为123.2 sfu。

图3 2015年6月19日和21日SOHO卫星观测到的CME

图4 2015年6月行星际太阳风和磁场（ACE卫星观测数据）

　　太阳风和地磁活动：6月份地磁扰动主要有4次。受重现性冕洞高速流的影响，8～9日太阳风速度最高达到712km/s，行星际磁场南向分量最小达-21nT，地磁有3小时达中等磁暴水平，3小时达小磁暴水平，18小时达到活跃水平。受重现性冕洞高速流的影响，14～17日太阳风最高达到646km/s，地磁有3小时达到小磁暴水平，12小时达到活跃水平。受19日和21日爆发的日冕物质抛射的影响，21～23日太阳风速度最高达到791km/s，地磁有9小时达到大磁暴水平，6小时达到中等磁暴水平，9小时达到小磁暴水平，12小时达到活跃水平。受22日爆发的日冕物质抛射和冕洞高速流的共同影响，地磁在24～25日有3小时达到中等磁暴水平，6小时达到小磁暴水平，15小时达到活跃水平。6月11～14日、24日、26～30日，地球同步轨道大于2MeV高能电子通量达到小高能电子暴水平。

图5 2015年6月地磁Ap指数

每日太阳和地磁活动观测数据

地球同步轨道空间环境

　　6月18～19日、21日、24日、26～27日地球同步轨道大于10MeV高能质子通量达到小质子事件水平，引发卫星器件单粒子事件的概率较低。6月23日地球同步轨道大于10MeV高能质子通量达到中等质子事件水平，有一定引发卫星器件单粒子事件的概率。6月22日地球同步轨道大于10MeV高能质子通量达到大质子事件水平，引发卫星器件单粒子事件的概率较高。
　　6月8日、14日、25日发生中小地磁暴，当卫星处于子夜和黎明段（即地方时为0-6h扇段内），有一定引发卫星高表面充电的概率。6月22～23日发生大地磁暴，当卫星处于子夜和黎明段（即地方时为0-6h扇段内），引发卫星高表面充电的概率较高。
　　6月11～14日、24日、26～30日地球同步轨道大于2MeV高能电子通量达到小高能电子暴水平，有一定引发卫星深层充电的概率。

图6 2015年06月GOES卫星高能质子通量、高能电子通量及磁场Hp分量，地磁Kp指数

 

月球轨道空间环境

 

　　2015年6月份月球穿越地球磁尾时间：根据模型计算结果，6月1~4日和30日，月球穿越地球磁尾区域；6月1日、4~6、28~30日，月球穿越地球磁鞘区域；6月份其他时间，月球处于行星际空间中（图7）。

图7 2015年06月份月球穿越地球磁层顶和弓激波示意图

　　2015年6月份月球轨道等离子体环境：6月6~28日，月球位于行星际空间中，其经历的等离子体环境是太阳风（图4）。6月1~6、28~30日，月球经历的是磁鞘和磁尾等离子体环境。相关区域内的等离子体参数变化范围如表1所示。

表1 2015年06月份月球轨道所经历的等离子体环境参数

　　2015年6月份月球轨道中高能粒子环境：月球轨道处的中高能粒子主要包括月球穿越磁尾期间的中高能电子、太阳宇宙线和银河宇宙线。

　　6月1~6、28~30日，月球位于磁鞘和磁尾中。在这些区域中，特别是在磁尾等离子体片中时，月球轨道处100KeV~1MeV中高能电子微分通量可达到102~104个/cm²-sr-s-MeV。
　　6月18～30日，地球同步轨道上大于10MeV高能质子通量明显增加，观测到3次太阳质子事件。月球轨道处的高能质子流量与地球同步轨道相当.
　　 6月份地面银河宇宙线观测结果见图8（上），地面银河宇宙线长期变化见图8（下）