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来自太阳背面的高能粒子

   2014年9月1日空间环境平静如常,而地球同步轨道上大于10MeV的高能质子通量却悄然上升。质子通量上升的过程缓慢而漫长,持续了4天多,在9月6日达到峰值9.7pfu,随后下降至背景水平。这次的高能质子通量上升事件并没有达到小太阳质子事件(≥10pfu)水平,对空间环境稍有扰动,看起来并不起眼,然而了解空间环境的人却会注意到其特别之处。高能质子通量上升意味着粒子的增加,而平静的日面上并没有爆发活动,那么这些高能粒子从何而来?

图1 2014年9月1日的高能质子通量上升事件

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9月9、11日爆发的日冕物质抛射如期到达地球

  北京时间2014年9月12-13日地磁发生强烈扰动,13日05:00时达到大地磁暴水平,地磁Kp指数最大为7,12日Ap指数为44。此次地磁暴事件是由9月9日、11日爆发的全晕日冕物质抛射事件引起。

  受日冕物质抛射到达地球的影响,太阳风速度最高达780km/s左右,行星际磁场南向分量最大下降至-17nT左右,北京时间12-13日地磁共有9小时达到小磁暴水平,3小时达到中等磁暴水平,3小时达到大磁暴水平。

  这两次日冕物质抛射事件是由北京时间9月9日爆发的M4.5级耀斑和9月11日爆发的X1.6级耀斑伴随产生的,耀斑均来自活动区AR2158。该活动区继11日的大规模爆发之后,于12日又爆发了2个M级耀斑。目前AR2158仍是日面上最活跃的活动区,未来一段时间仍有可能继续产生爆发活动。

  关于该活动区的发展和日冕物质抛射事件对地磁的持续影响,我们将密切关注并及时通报。

图1 地磁Kp指数


图2 北京时间9月9日、11日爆发的全晕日冕物质抛射

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活动区AR2158爆发大X射线耀斑

  北京时间2014年9月11日凌晨,位于日面正中心的活动区AR2158(N15W00),爆发一个大X射线耀斑(X1.6级),达到橙色警报级别。此次爆发活动同时还伴随太阳质子事件和全晕日冕物质抛射。目前该活动区的面积为400个太阳面积单位,磁类型为复杂的Beta-Gamma类型。

  本次爆发位置位于日面中央,且伴随的全晕日冕物质抛射正对地球,预计会在12日晚些时候到达,届时将引发较强地磁扰动,达到中等磁暴水平。未来一段时间,预计该活动区仍有可能爆发M级及以上级别X射线耀斑。

  关于质子事件的进一步发展和日冕物质抛射对地磁的影响,我们将密切关注并及时通报。

图1 SDO卫星观测到的X级耀斑


图2 太阳X射线耀斑

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地磁扰动监测

   犹如空气和水,地磁场也是人类生存不可缺少的环境条件之一。它包围在地球的周围,保护着地球上的生命,使其免受高速太阳风的威胁和宇宙高能粒子的轰击。但水能载舟也能覆舟,当太阳风暴发生时,地磁场会因受太阳爆发活动的影响而发生扰动,其产生的效应会对通信系统、电力系统、输油管道、卫星等造成严重影响。因此,进行地磁扰动监测,实时掌握地磁场变化情况对于空间环境预报研究以及如何应对太阳爆发活动都具有重要作用。

图1 空间地磁场形态图

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微信里看空间环境预报

   中国科学院空间环境研究预报中心紧跟时代潮流,于2014年3月份率先开通了国内空间环境领域的微信公众平台——“空间环境预报”官方微信。预报中心每天发布一条公共微信信息,即时关注最新的空间环境动态、事件预报和警报,普及空间环境知识。大家可以通过微信查找并关注公众微信号“spec-nssc”或“空间环境预报”,通过手机等智能终端实时收看空间环境相关信息。

  2014年3月30凌晨,太阳上的活动区AR2017爆发了1个X1级大耀斑,预报中心及时分析,迅速在微信上发布这次事件的基本情况,并对事件可能造成的影响给出了进一步的解读,认为不会对地球空间环境带来大的危害。
  2014年4月25日,太阳上爆发了1个X1级耀斑,并对地球上的短波通信造成了干扰,导致部分地区短波通信中断。预报中心陆续发布微信,及早给出了有关信息。

  空间环境与太阳系关系密切,微信还发布一些有趣的天文现象。2014年4月15日,天空再次出现精彩的日全食。对于日全食期间出现的“血月”现象,预报中心微信解释了造成这种现象的空间原因,并给出了未来欣赏日全食的时间。

  预报中心微信还发布最新宇航、太空探索等科技信息。2014年6月24日,发布了一条关于宇航员的有趣新闻,即国外研究机构调查发现,从太空回来的宇航员心脏形状变得更圆了,不过不用担心,这是心脏长期在零重力效应下出现的暂时现象。但是,藉此引起了人们对长期太空探索中宇航员健康问题的担忧。

预报中心微信内容摘选

公众微信号“spec-nssc”或“空间环境预报”

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