太陽“打噴嚏”地球會(huì)怎樣

空間天氣是指平流層以外的空間環(huán)境條件。跟日常天氣不同，地球附近的空間天氣變化主要受太陽活動(dòng)影響。太陽活動(dòng)，就好比太陽“打噴嚏”。通常太陽活動(dòng)對(duì)空間天氣的影響有三種不同的情況——耀斑光輻射、太陽高能粒子和日冕物質(zhì)拋射。

太陽活動(dòng)，首先能影響到地球的就是耀斑活動(dòng)。出現(xiàn)耀斑時(shí)，太陽表面局部區(qū)域突然變亮。這種亮度增加通常在可見光的波段并不明顯，所以肉眼一般看不到耀斑。如果耀斑正好對(duì)著地球，耀斑發(fā)出的輻射就會(huì)擾動(dòng)電離層，引發(fā)通信故障，導(dǎo)致飛機(jī)通信失靈及GPS定位錯(cuò)誤。由于耀斑發(fā)生時(shí)，紫外線、紅外線等輻射是以光速傳播的，所以是第一批到達(dá)地球的輻射，也被稱為第一波“攻擊”。

跨入2024年，我國首顆綜合性太陽探測(cè)衛(wèi)星“夸父一號(hào)”，成功記錄了第25太陽活動(dòng)周截至目前最大的耀斑。這是一個(gè)X5.0級(jí)耀斑，同時(shí)還伴隨日冕物質(zhì)拋射，這也再次刷新了第25太陽活動(dòng)周最大耀斑的紀(jì)錄。

太陽活動(dòng)同樣會(huì)產(chǎn)生大量的高能粒子。如果方向正好合適，這些接近光速的太陽高能粒子能快速抵達(dá)地球，所以也被稱為第二波“攻擊”。

太陽高能粒子具有很強(qiáng)的穿透能力，對(duì)于空間設(shè)備和航天員等，都有一定的危害。太陽高能粒子會(huì)損壞衛(wèi)星：這些高能粒子能夠穿透衛(wèi)星表層，進(jìn)入衛(wèi)星內(nèi)部，使其內(nèi)部產(chǎn)生電壓差，從而造成擊穿損壞。這種損壞通常不可修復(fù)，衛(wèi)星在運(yùn)行時(shí)，需要防止太陽高能粒子帶來的損壞。此外，太陽高能粒子甚至可能危害在地球極地地區(qū)飛行的機(jī)組人員和乘客的健康，所以在太陽活動(dòng)期間，航空公司都會(huì)避免飛機(jī)飛越極地地區(qū)，而采用其他航線。

對(duì)地球來說，影響最大的還是第三波“攻擊”—一日冕物質(zhì)拋射。日冕物質(zhì)拋射與耀斑紫外線、紅外線等輻射，太陽高能粒子拋射相比，速度較慢。這些從太陽上被拋射出去的等離子體團(tuán)蘊(yùn)含著巨大的能量，在抵達(dá)地球附近時(shí)和地球磁場(chǎng)相互作用，能強(qiáng)烈擾動(dòng)地球磁場(chǎng)，形成磁暴，同時(shí)影響空間和地面高緯度地區(qū)的環(huán)境，甚至干擾衛(wèi)星通信和導(dǎo)航定位信號(hào)。

磁暴會(huì)在高緯度地區(qū)的輸電線路上形成強(qiáng)烈的“磁暴感應(yīng)電流”，這會(huì)導(dǎo)致變壓器過載，嚴(yán)重情況下甚至損壞輸電設(shè)備。與地面原因?qū)е碌耐ｋ娛鹿释ǔ０l(fā)生在一個(gè)小范圍不同，由“磁暴感應(yīng)電流”引發(fā)的停電事故通常發(fā)生在較大范圍，嚴(yán)重影響人類的生產(chǎn)和生活。磁暴還會(huì)在地球磁層里產(chǎn)生振蕩，這些振蕩會(huì)讓各種粒子加速，在地球附近空間形成“粒子暴”。由于相當(dāng)多的衛(wèi)星在地球磁層中運(yùn)行，所以磁暴可能損壞衛(wèi)星。

通常，太陽活動(dòng)按照11年周期變化。不過太陽活動(dòng)并不嚴(yán)格按照周期變化，而且每個(gè)周期都不一樣。上一個(gè)太陽周期，太陽活動(dòng)非常稀少，幾乎沒有特別強(qiáng)烈的爆發(fā)。目前正處于太陽活動(dòng)第25周期，從現(xiàn)在的太陽活動(dòng)趨勢(shì)來看，這個(gè)周期很可能非?；钴S。

我們即將進(jìn)入這個(gè)太陽活動(dòng)周期的高峰期，太陽活動(dòng)將日漸頻繁、劇烈。2023年12月，北京北部山區(qū)出現(xiàn)了極光，“北京極光”話題一度沖上熱搜。要知道，極光通常發(fā)生在高緯度地區(qū)，磁暴的強(qiáng)度必須足夠大，極光本身也要足夠亮，在北京北部山區(qū)的人們才有可能看得見。由此可見，此次的太陽活動(dòng)有多劇烈！

如前文所說，太陽活動(dòng)可能會(huì)給人類的生產(chǎn)和生活造成很大的影響。航天器、地面設(shè)施應(yīng)有防范空間天氣災(zāi)害的預(yù)案。例如，在太陽活動(dòng)來臨之前，可以讓一些容易受到“攻擊”損壞的電子線路停止工作，避免遭到損壞。

此外，可以給航天器增加一些“對(duì)抗”太陽高能粒子拋射的保護(hù)裝置。例如，加裝金屬保護(hù)罩。但現(xiàn)代社會(huì)的航天活動(dòng)日益頻繁，尤其是商業(yè)航天活動(dòng)，而航天器也在朝小型化方向發(fā)展。在總體重量接近一噸的航天器上，加上十幾公斤甚至幾十公斤重的金屬保護(hù)罩，可以安全有效地防止太陽高能粒子拋射帶來的損壞。但小型航天器自身的重量只有十幾公斤，甚至幾公斤，顯然無法加裝厚重的金屬保護(hù)罩。那么，相關(guān)人員就需要更好地了解空間天氣狀況，采用更加靈活有效的機(jī)制，來防范空間天氣的危害。

總而言之，近幾年，不論通信還是乘坐飛機(jī)出行，人類都會(huì)面臨更加頻繁的空間天氣變化帶來的影響。展望更長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來，人類將進(jìn)入星際旅行時(shí)代，這也就意味著，空間天氣預(yù)報(bào)將更加重要。

（節(jié)選自《光明日?qǐng)?bào)》2024年1月11日，有刪改；標(biāo)題有改動(dòng)，原標(biāo)題為《太陽打“噴嚏”

地球會(huì)怎樣》）

[導(dǎo)讀]

太陽活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生哪些影響？請(qǐng)概括。