2017年8月空间环境形势预测
预计8月份太阳活动以极低到低水平为主,产生M级及以上级别X射线耀斑的可能性较小。
受重现性冕洞高速流的影响, 8月4~5日地磁比较活跃,短时可能达到磁暴水平;受另一重现性冕洞高速流的影响,17~20日地磁比较活跃,短时可能达到小磁暴水平;其余时间地磁以平静至微扰为主。
预计8月6~10日、19~25日地球同步轨道大于2MeV高能电子通量可能超过小高能电子暴阈值。
图1 2017年8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 2017年8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)
2017年7月空间环境概述
2017年7月份太阳活动以低至极低水平为主,有3天达到中等水平;发生了一次小太阳质子事件(10pfu≤Flux<100pfu);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13天达到小高能电子暴水平(1.0E8≤Fluence<1.0E9)。
太阳活动:7月份太阳活动在3日、9日、14日达到中等水平,其余时间为低至极低水平。日面上共出现过6个活动区,AR2664~AR2669,共产生3个M级耀斑、34个C级耀斑,其中活动区AR2665比较活跃,共产生2个M级耀斑,22个C级耀斑。受该活动区爆发的影响,7月14日世界时05:00地球同步轨道大于10MeV高能质子通量超过小质子事件阈值,达到小质子事件水平,15日世界时11:10质子事件结束,峰值通量为22pfu。7月份月均黑子数为14.6,月均10.7厘米射电流量为77.7sfu。
太阳风和地磁活动:7月份地磁主要产生了4次扰动。受6月28日爆发的CME到达地球的影响,太阳风速度在7月2日最高达到540 km/s左右,地磁有3小时达到小磁暴水平,6小时达到活跃水平。受冕洞高速流的影响,太阳风速度在9~10日最高上升至640km/s左右,地磁有6小时达到小磁暴水平,12小时达到活跃水平。受14日爆发的CME到达地球的影响,太阳风速度在16~17日最高达到640 km/s左右,地磁有9小时达到中等磁暴水平,9小时达到小磁暴水平,15小时达到活跃水平。受冕洞高速流的影响,太阳风速度在21日最高上升至780km/s左右,地磁在21~24日有3小时达到小磁暴水平,12小时达到活跃水平。
7月17~20日、23~31日,地球同步轨道大于2MeV高能电子通量超过小高能电子暴阈值,达到小高能电子暴水平。
图3 7月14日爆发的日冕物质抛射示意图
图4 2017年7月行星际太阳风和磁场(ACE卫星观测数据)
图5 2017年7月地磁AP指数
电离层空间环境
电离层环境:7月14日中国区域发生电离层突然骚扰(SID)事件,14~15日发生极盖吸收事件。16~17日中国大部分地区发生电离层暴事件。7月份L波段电离层闪烁天数为0天。
电离层突然骚扰:7月14日01:07~03:24UT太阳爆发M2.4级耀斑期间,我国绝大部分地区发生电离层突然骚扰事件,部分地区发生全吸收,可能对短波通信系统造成干扰。
极盖吸收:7月14日09:00~15日11:15UT期间,地球同步轨道大于10MeV高能质子通量达到小质子事件水平,峰值通量达22pfu,发生极盖吸收事件。
电离层闪烁:7月份为L波段电离层闪烁事件少发月份,闪烁天数为0天。福州、厦门、广州、南宁、海南富克和昆明6站均未监测到电离层闪烁现象。
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。
电离层暴:7月2日、9日、16~17日、22日发生中小地磁暴。16~17日中国大部分地区发生电离层扰动,电离层TEC的响应表现为先正相扰动(正暴),后负相扰动(负暴),电离层F2层临界频率(foF2)变化趋势与TEC一致。
图7 7月16-17日电离层暴期间,漠河(mhgr)的foF2和TEC响应,厦门(XM02)和海南富克(HN05)的TEC响应
每日太阳和地磁活动观测数据
7月14~15日,地球同步轨道发生小太阳质子事件,有一定引发卫星器件单粒子事件的概率。
7月16~17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日、9日及22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。
7月17~20日、23~31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8 2017年7月GOES卫星高能质子通量、高能电子通量,地磁Kp指数
低轨空间环境
7月9~15日,太阳F10.7射电流量上升至90sfu以上,最高达到95sfu,受此影响,低轨道大气密度有所上升,对低轨道卫星的长期拖曳效应略有增强;1~5日、20~31日,太阳F10.7射电流量维持在70sfu左右,有利于低轨卫星的轨道维持。2日、9日、16~17日、22日发生地磁扰动,受此影响,低轨道大气密度有所上升,对低轨卫星的拖曳效应增加。