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