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近几年，极光几次“南下”中国：2023年12月，人们在北京怀柔罕见地拍到极光；2024年5月，漠河等地的夜空再次被染红；同年10月，内蒙古四子王旗的极光持续超过5小时；2025年11月，黑龙江鹤岗、内蒙古额尔古纳湿地和新疆乌鲁木齐等多地网友发布他们拍摄的美丽极光……
对公众来说，这是难得的美景。对科学家来说，它们则是空间天气的醒目信号——我们通常把太阳活动引起地球附近的太空环境变化称为空间天气。极光正是空间天气产生的绚丽风景。极光“南下”，或许意味着一系列风险的出现。
空间天气带来诸多影响
太阳看似安静，却一直暗流涌动，时常会产生一些爆发现象：有时突然强光闪耀，有时向太空抛出大量携带磁场的等离子体。前者叫耀斑，后者叫日冕物质抛射。
耀斑产生的强辐射大约8分钟就能到达地球；日冕物质抛射则通常需要一至数天才能抵达地球。当日冕物质抛射从正面轰击地球时，可以剧烈压缩和扰动地球磁场并引发“地磁暴”现象。于是，就有了空间天气的变化，在部分地区就会看到炫丽的极光。地磁暴强度增强更会导致极光“南下”，于是不需去两极地区，在我国北方也能看到极光。
一般情况下，空间天气不会直接危害地面人群的健康，但会影响航空航天等高科技领域。
首先受到影响的是通信导航。会影响短波通信，并降低导航定位精度。2024年5月特大地磁暴期间，我国部分地区的电离层总电子含量降至平时的十分之一左右，严重干扰了电波传播系统。
人造卫星和载人航天任务也会受到影响。地磁暴会使高层大气受热膨胀，增加低轨卫星受到的阻力，使其轨道更快下降。2022年，SpaceX发射的49颗星链卫星在进入低轨后不久便遭遇地磁暴，其中38颗坠落。太阳爆发释放的高能粒子还可能穿透航天器屏蔽，干扰电子设备，同时增加航天员的辐射风险。
航空系统同样会受影响。2025年，美国一架A320客机发生短暂的非指令性俯冲，被迫紧急降落。空客表示，原因可能是太阳爆发产生的高能粒子击中飞机电子器件，导致飞行控制系统失灵。
此外，空间天气还可能干扰信鸽归巢。信鸽会借助地磁场判断方向，因此我国气象部门建议在强地磁暴期间暂停或减少司放信鸽。
如何应对空间天气变化？
人类无法阻止太阳爆发，但可以在航天设备的设计阶段增强防护。关键设备通常会采用抗辐射元器件，降低高能粒子造成故障的风险。卫星可以暂时关闭敏感仪器或进入安全模式；低轨卫星还需根据大气密度变化，及时调整轨道；载人任务则可推迟出舱活动，让航天员进入防护更好的舱段。
但这些措施能否及时实施，关键在于能否尽早预报空间天气的影响。因此，我们需要建立准确且及时的空间天气监测预报体系。
目前，我国已经建成和正在布局一批空间天气的“国之重器”，用于监测太阳风暴从爆发、传播到影响地球的全过程。比如地面上的子午工程，构成了我国空间天气监测的基础网络，形成覆盖太阳、电离层和中高层大气等的综合观测体系。在此基础上，我国又牵头提出了国际子午圈大科学计划，将通过不同国家的观测站接力，扩大空间天气监测的时间和空间范围。
地面织网的同时，还需在太空开展监测。为此，我国正在构建太阳的立体探测体系。目前，“羲和”和“夸父一号”两颗卫星已完成相应部署，正从地球视角对太阳爆发活动等进行监测。另外风云系列气象卫星也携带了多台设备监测太阳活动与空间天气。
接下来，“羲和二号”计划前往日地L5点，从偏离日地连线的位置侧面观测太阳；“夸父二号”（太阳极轨天文台）则计划飞离黄道面，实现人类首次对太阳极区的正面成像。它能够提供过去没法准确观测的太阳极区磁场信息，为科学家补齐太阳风暴的预报模型中长期缺失的重要一环。
此外，当电磁风暴抵达地球附近，中欧联合研制的“微笑”卫星将拍摄地球磁层边界，观测太阳风如何冲击地球磁场。该卫星已于2026年6月进入科学轨道，目前正在开展在轨调试。
同时，我们还需要建立基于可靠观测数据的数值模型来帮助预判。
所以，当下一次我们看到极光点亮中国夜空时，或许不仅要感叹绚丽的光影，还应该知道，一张由“国之重器”织就的监测网，正在天地之间默默守护现代文明的稳步发展。
（来源“蝌蚪五线谱”公众号）
