必威电竞|足球世界杯竞猜平台

太陽耀斑
來源:互聯網

太陽耀斑(Solar flare)是發生在太陽大氣局部區域的一種最劇烈的爆發現象。這種現象在短時間內釋放大量能量,引起局部區域瞬時加熱,同時向外發射各種電磁輻射,并伴隨粒子輻射突然增強。從地球上看去,就好像是太陽上出現了一塊塊閃耀的斑點。

太陽耀斑按照能量由弱到強分為A、B、C、M、X五種強度等級,每個等級的內部還可以用從1到9的數字來進一步細分,而數字反映的是不同耀斑能量相差的倍數。太陽Hα耀斑分級可分為S、1、2、3、4五個級別,在級別后加F、N、B分別表示該光學耀斑在Hα線中極大亮度是弱的、普通的、還是強的。

1859年9月1日,英國天文愛好者卡林頓(Richard Carrington)和天文學家霍奇森(Richard Hodgson)在用望遠鏡觀測太陽時,發現日面上出現兩道極其明亮的閃光,這些閃光后來被稱為太陽耀斑。耀斑出現時會有很強的輻射,并且輻射種類很多,除可見光外,還有紫外線、紅外線、X射線、伽瑪射線和射電輻射,另外,還有沖擊波和高能粒子流,甚至還有能量特高的宇宙射線。太陽表面強磁場區域增多時,這些區域被壓縮并互相作用變得不穩定,磁體一旦放松,則會使積累的全部能量傾刻間釋放掉,這種能量的釋放是太陽耀斑亮度增強的主要原因。

太陽耀斑爆發時,釋放的大量高能帶電粒子和電磁輻射會對航天器造成輻射損傷,還會使電離層擾動,讓短波無線電信號被部分或全部吸收,導致信號出現衰落或中斷,衛星通信也會受到干擾。耀斑產生的等離子云還會導致地球磁場產生地磁暴,并誘生地磁感應電流。這種電流會對電網中的變壓器設備造成影響,如1989年3月,因太陽耀斑造成的加拿大“魁北克省大斷電事件”。

為了降低太陽耀斑帶來的影響,科學家通過不斷研究,已經形成了以地面觀測系統為主,地面與空間觀測相結合的太陽觀測網,從而不斷提高太陽風暴預報產品制作與服務水平,增強預報預警能力。

觀測歷史

早期研究

1859年9月1日,英國天文愛好者卡林頓(Richard Carrington)和天文學家霍奇森(Richard Hodgson)在用望遠鏡觀測太陽時,發現日面上出現兩道極其明亮的閃光,這些閃光后來就被稱為太陽耀斑。1908年,喬治·埃勒里·海爾(George Ellery Hale)發現了太陽黑子的磁特征。

快速發展

1942年,史坦利·海伊(Stanley Hey)和索思沃思(Southworth)均使用電波觀測到太陽耀斑,但是受限于第二次世界大戰,二人的研究均被保密。1944 年,格羅特·雷伯 (Grote Reber)在論文中首次報告了在 160 MHz 頻率下對太陽的射電天文觀測。1949年,澳大利亞物理學家羅納德 · 喬瓦內利(Ronald Giovanellii)提出了太陽耀斑產生的磁重聯概念,即當磁場線發生重新連接時,會釋放大量能量形成耀斑。

現代觀測/預測

1970年,美國航空航天局 (NASA) 的烏呼魯衛星觀測來自宇宙的X射線源。1995年,歐洲航天局 (ESA) 發射了(SOHO)衛星,它成為了太陽物理學研究的重要工具,通過多個儀器對太陽耀斑進行了全面的觀測。美國國家航空航天局 (NASA) 的(SDO) 衛星繼續對太陽耀斑進行觀測和研究,為了解太陽耀斑的本質、產生機制以及對地球的影響提供了重要數據。2021年10月12日,廣州大學國家天文科學數據中心大灣區分中心的王鋒教授、中國科學院云南天文臺的鄧林華研究員,以及昆明理工大學的馮松教授構建了一個精細化的太陽耀斑預報模型。這一模型的開發提升了太陽耀斑預測的準確性。2024年10月,“國家空間天氣監測預警中心”預計在2024年10月10日至12日三天內,可能發生強地磁活動。其中10日晚間到11日晚間,可能出現大地磁暴,如果沒有新的爆發活動出現,12日可能會出現小到中等地磁暴,隨后逐漸恢復平靜。

形成原因

太陽表面活躍區域(尤其是黑子所在的強磁場區)的環狀磁力線,因太陽內部等離子體對流和較差自轉(赤道與兩極自轉速度不同)持續發生扭曲,導致磁場能量不斷積累。在太陽大氣中,特別是日冕層,磁力線會發生斷開并重新連接的現象,這一過程被稱為磁重聯。磁重聯是兩組具有反向分量的磁力線相互靠近并重新連接的物理過程。在這一過程中,磁能轉化為等離子體的動能、熱能、輻射能等。磁重聯可以引發大規模的能量釋放,這是太陽耀斑形成的關鍵過程。磁重聯導致磁場能量的快速釋放。在磁場線的連接過程中,大區域磁場方向的改變會導致對中間等離子體的加速作用,從而伴隨該過程產生同步或回旋輻射,這種輻射能量的釋放是太陽耀斑亮度增強的主要原因。

在磁重聯過程中,磁場能量的釋放會加速粒子,產生高能粒子束。這些高能粒子在太陽大氣中穿行,與物質相互作用,進一步加熱等離子體并產生輻射。這些高能粒子也會沿磁力線傳播到太陽表面,與太陽表面物質相互作用,產生更多的輻射和能量釋放,進一步增強了太陽耀斑的亮度。高能粒子還可能逃逸到太陽外部空間,對地球環境和空間天氣產生影響。

耀斑分類

根據觀測手段的不同,主要分為光學耀斑、X射線耀斑等。通常,可見光范圍內的單色光觀測的耀斑習慣地稱為光學耀斑,X射線波段觀測的耀斑稱為X射線耀斑,與質子事件相對應的耀斑則稱為質子耀斑。

光學耀斑(Optical solar flare)

太陽爆發時光學波段亮度突然增強的現象,稱為光學耀斑;波長在3900~7000埃之間。耀斑在氫的Hα線和電離鈣的H、K線上最為突出,非常有利于光學耀斑的觀測。

X射線耀斑(X-ray flare)

太陽爆發時X射線通量突然增強的現象,稱為X射線耀斑;波長在0.01~100埃之間。耀斑在極紫外波段有明顯表現,可以用來監測。

質子耀斑(Solar proton flare)

在耀斑發射的粒子事件中,當地球同步軌道探測到的質子能量大于10兆電子伏的通量超過10pfu時,表明這種事件中有很強的質子流,即發生質子事件,與之相對應的源耀斑稱為質子耀斑。在日地空間行星際磁場的引導下,日面東半球發射的質子一般到不了地球附近,因此質子耀斑主要發生在日面西半球。質子耀斑大多為M級及以上級別的耀斑,發生后1小時~2小時內能夠在地球軌道附近觀測到其引發的質子事件。

白光耀斑

白光耀斑是太陽耀斑中極為罕見的一種,由于能在白光范圍內觀測到而得名。太陽耀斑一般通過白光是不能觀測到的,只有通過Hα線和電離鈣的H、K線才能觀測到。但有時在Hα線所看到的亮區中的一些更小的區域,通過白光也能看到突然增亮現象,持續時間大約幾分鐘,這就是白光耀斑。1859年卡林頓首次觀測的太陽耀斑就是白光耀斑。

強度與規律

強度分級

太陽耀斑是太陽表面強烈能量噴發的一種周期性現象,它們釋放的能量巨大,相當于數十萬甚至上百萬次的強火山爆發能量,或是億級噸TNT當量的氫彈爆炸。耀斑出現時會有很強的輻射,并且輻射種類很多,除可見光外,有紫外線、X射線和伽瑪射線,有紅外線和射電輻射,還有沖擊波和高能粒子流,甚至有能量特高的宇宙射線。太陽表面強磁場區域增多時,會變得不穩定,并可能導致儲存的能量在X射線、紫外線輻射以及高能電子和質子的爆發中迅速釋放,因為這些區域被壓縮并互相作用。

太陽耀斑是太陽劇烈活動的一種表現,它們在極短的時間內能釋放出巨大的能量,范圍在1029到1032 erg。這種能量的釋放通常伴隨著粒子加速,包括電子、質子和重粒子。太陽耀斑的發展分為三個階段:前相、脈沖相和緩變相。前相是耀斑活動初期,耀斑區域開始加熱;脈沖相持續時間較短,通常在幾分鐘到15分鐘內,這時軟X射線、可見光和分米波射電輻射強度急劇增加;緩變相則是耀斑活動的末期,加熱狀態逐漸減弱。通過Hα雙折射濾光器色球望遠鏡觀測,科學家們根據耀斑輻射的大小將其分為S、1、2、3、4五個級別,B、N、F三個亮度等級,最大最亮的耀斑是4B,最小最暗的耀斑是SF。

此外,根據軟X射線的強度,耀斑還被分為A、B、C、M、X五個等級,每個等級內部再細分為9個小等級。一般而言,C級以下的為小耀斑,M級為中等耀斑,而X級代表大耀斑。

耀斑強度不同,耀斑X射線的峰值流量也不同,具體見下表:

發生規律

太陽耀斑的活動呈現顯著的周期性變化,大約每11年出現一次。一個太陽活動周平均長度為11.2年,爆發位置隨時間呈現蝴蝶圖樣的分布。這些耀斑表現為太陽大氣中某個局部區域的突然增亮,伴隨著電磁輻射和粒子輻射的急劇增加。在太陽活躍期,耀斑的爆發頻率顯著增加,有時每天都能觀測到多次爆發;而在太陽寧靜期,平均每周不到一次的爆發頻率成為常態。此外,大型耀斑的發生頻率遠低于小型耀斑,表明耀斑活動存在一定的規模依賴性。在1-8埃軟X射線能段,耀斑峰值流量的頻數分布遵循接近于譜指數為2的冪律分布。

影響

太空飛行

太陽耀斑爆發所噴射的高能帶電粒子到達地球附近后,在軌航天器遭受到的高能帶電粒子急劇增加。這些高能帶電粒子擁有極高的能量,可以輕易穿透航天器外殼,對航天器造成輻射損傷,引發單粒子效應和深層充電等影響。

輻射損傷會造成航天器材料老化,例如航天器使用的太陽能電池壽命降低,半導體元件性能出現衰退等;單粒子效應會造成控制電路發生邏輯錯誤,導致航天器失去控制,嚴重時甚至會導致報廢;深層充電經常會導致開關出現異常,它產生的放電脈沖,會損壞微型材料及電子器件,導致航天器失控甚至報廢。

2022年2月4日凌晨2時13分,SpaceX(SpaceX)發射的49顆星鏈衛星因受地磁暴影響,約40顆未能進入預定軌道。地磁暴發生時,高緯度地區大氣在焦耳加熱和高能粒子沉降作用下受熱膨脹,這種變化通過大氣環流傳遞至全球,引發高層大氣密度升高。高層大氣密度升高會增加航天器飛行阻力,導致其軌道衰減(航天領域稱為大氣拖曳作用)。

通信與導航

太陽耀斑產生的電離層擾動使短波無線電信號被部分或全部吸收,導致信號出現衰落或中斷;使得衛星導航等位精度下降,嚴重時甚至導致導航接收機失效,無法提供導航信息;使得衛星通信的信噪比下降,誤碼率上升,通信質量下降,嚴重時還可能造成衛星通信鏈路中斷。例如在2006年12月13日北京時間10時40分前后,太陽發生一次X3級耀斑的猛烈爆發,對我國的短波無線電信號傳播造成嚴重影響。

地面設備

太陽耀斑不僅有可能對電力系統本身遭到重創,所有依賴電力的應用系統都將受到影響,進而造成經濟損失。太陽耀斑產生的高速等離子體云到達地球的時候,會引起地磁暴。這時地球磁場的劇烈變化會在地球表面誘生地磁感應電流,這種電流會對電網中的變壓器設備造成影響,容易引起大型變壓器半飽和,導致壽命縮短,極端情況時直接燒毀,電力傳輸受到嚴重干擾,輸電系統崩潰,最終導致失去電力供應,1989年的太陽耀斑使得加拿大魁北克省電網所管轄的區域600萬居民停電長達9小時。

觀測手段

太陽耀斑的觀測手段主要分為光學觀測(白光耀斑)、X射線觀測、射電波觀測、紫外線觀測、γ射線觀測等。白光耀斑是太陽耀斑中極為罕見的一種,由于能在白光范圍內觀測到而得名。通過白光觀測太陽耀斑需要專業的天文望遠鏡和精確的觀測技術。X射線觀測可以揭示太陽耀斑中高溫等離子體的性質,以及磁場結構和動力學過程。射電波觀測可以揭示太陽耀斑中磁場的結構和動力學過程,以及太陽風地球磁場的相互作用。紫外線觀測可以揭示太陽耀斑中高溫等離子體的性質和動力學過程。

歷史記錄

卡林頓事件

1859年9月,卡林頓第一次觀測到太陽耀斑爆發后的17.5小時,地磁臺站記錄到強烈地磁擾動。第二天,世界許多地方(包括中國河北等地)觀察到了美麗的極光。在卡林頓事件發生的時候,觀測技術還不夠成熟,空間環境擾動監測數據也不夠全面。但事后人們從高能粒子數量、極光范圍、地磁擾動和造成的危害這幾個方面還是可以推斷出卡林頓事件是歷史最強耀斑爆發。在這次事件發生期間,大于30兆電子伏的質子通量達到1.9×1010個/cm2,是排名第四的1972年高能粒子事件的4倍。

卡林頓事件發生的時候在北美、南美、歐洲亞洲等多地看到極光,較低緯度地區如古巴,人們居然能夠在極光下讀晨報。這次事件還產生了極強的地磁擾動,在太陽耀斑爆發的17.5小時后,Dst指數最大下降到-1760納特。這次事件的地磁暴強度是1989年3月地磁暴的4倍。卡林頓事件對電報業造成嚴重損害。意大利托斯卡納等廣大地區的電報站機器都出現了閃火花現象,甚至電線也被熔化了。并且隨著時間推移,波士頓至波特蘭的電報線在沒有電池的情況下,依靠地磁暴產生的電流持續工作長達兩小時之久。

魁北克省大斷電事件

1989年3月,日面上出現了一個超級活動區,該活動區掀起了一場劇烈的太陽風暴,使地球上發生了一次史上有名的強磁暴,同時也給人類社會帶來了一系列災難。此次事件的危害主要表現為對加拿大魁北克省電力系統的嚴重破壞,被稱為“魁北克省大斷電事件”。受太陽耀斑及拋射的等離子體云影響,發生2次強太陽質子事件,共產生100多次電離層突然騷擾,480千米高度處的大氣密度增加了4倍,較低緯度地區如北半球佛羅里達州古巴等地都看到了極光。

地球強磁暴導致加拿大魁北克省電網主要線路上的一個變壓器因感應電流過大而燒毀,整個電網在不到90秒鐘就全部癱瘓;地球高軌道高能粒子通量和低軌道大氣密度的增加以及地球磁場劇烈變化導致許多衛星也遭受了不同程度的影響。如美國GOES-7衛星損失了一半太陽能電池,致使其壽命縮短了一半;3月17日,日本通訊衛星CS-3B異常,搭載在衛星上的備用命令電路損壞等等。

2003年萬圣節太陽風暴

現代儀器測量到的最大一次太陽耀斑發生在2003年11月4日,這次事件造成了日地空間環境巨大擾動。受此影響,加利福尼亞州中部上空出現了罕見的極光;約半數衛星出現故障,日本先進地球觀測衛星-2(ADEOS-2)完全失效;全球范圍內的通訊受到干擾,海事緊急呼叫系統癱瘓,珠峰探險隊通訊中斷;全球定位系統精度降低;瑞典5萬人的電力供應中斷,因正值西方萬圣節前后而被命名為“萬圣節太陽風暴”。在這次事件中日面上共爆發了57個M級以上的X射線耀斑,包括11個X級的大耀斑;同時伴隨有至少15個暈狀日冕物質拋射及大量的小日冕物質拋射。其中X28級巨耀斑是自1976年以來觀測到的最大耀斑。

其他事件

2017年9月3日,一個代號為AR2673的太陽黑子群引發的,5天內已經爆發了10多次太陽大耀斑。其中,9月4日的太陽大耀斑還伴隨日冕物質拋射,并直接導致了中等太陽質子事件。

2022年3月29日,太陽活動出現異常,一天之內爆發了17次太陽耀斑,其中包括11次C級小耀斑和6次M級中等耀斑。這些耀斑伴隨著日冕物質拋射(CME),表現出太陽表面的劇烈活動。這些異常的太陽活動被風云三號氣象衛星E星在軌道上清晰記錄下來。所有這些耀斑活動都集中在太陽黑子區域12975。

2022年4月20日,耀斑于當日11點46分開始,一直持續到中午12點03分,曲線才顯示出耀斑活動的減弱,屏幕上的亮斑也開始逐漸消散。同年4月20日,太陽發生了一次強烈的X級耀斑事件,其強度達到了X2.2級。這場大耀斑持續了17分鐘,這在耀斑活動中算是相對正常的持續時間。耀斑發生后約8分鐘,強烈的電磁輻射波及到了中國地區,導致了中國區域電離層的突然騷擾現象,這種現象嚴重干擾了無線信號的正常傳播,特別是造成了短波無線電信號的顯著衰減。

2022年10月2日16點25分美國東部時間(北京時間2022年10月3日4點25分),美國航空航天局發布消息稱,其太陽動力學天文臺在日常監測中捕捉到了一次強烈的太陽輻射爆發事件,并成功記錄下了這次X1級太陽耀斑的圖像。

2023年12月15日,北京時間凌晨1時03分,太陽活動區13514產生了一次X2.8級的大耀斑爆發。這是自2017年9月10日發生X8.2級耀斑以來,太陽活動強度最大的一次。這次耀斑活動導致了強烈的無線電信號吸收現象,進而影響了短波無線電通訊和導航系統中低頻信號的傳輸,相關影響持續了大約一小時。

2024年1月1日,北京時間凌晨05時55分,太陽表面發生了一次強烈的耀斑活動,達到了X5.0級別的強度。當時中國正處于黎明時分,這一時間的地理位置意味著對中國上空的電離層產生的直接影響相對較小。此外,此次太陽耀斑的位置并非直接面向地球,因此預計不會對地球的空間環境造成重大影響。

2024年5月5日,國家空間天氣監測預警中心發布太陽耀斑信息提示:北京時間14時01分,太陽爆發了一個強耀斑(X1.3級)。該事件發生時中國處于白天,耀斑對中國上空電離層產生了影響。預計5月6日、7日、8日,仍有可能爆發M級甚至X級以上耀斑。5月5日19時54分,太陽爆發了一個強耀斑(X1.2級)。5月6日14時35分,太陽爆發了一個強耀斑(X4.5級)。2024年5月8日中午12:24,太陽爆發了一個X1.0級X射線耀斑,于13:36結束,達到橙色警報級別。中國科學院空間環境研究預報中心5月8日發布了該次太陽耀斑爆發情況:“5月8日爆發點與5月6日的點13663不同,但是也是日面活躍區。不同的是,這次X級爆發伴隨了日冕物質拋射。日冕物質拋射將產生帶電粒子,這些粒子將以幾百到上千公里每秒的速度向地球拋來,預計在2~3天后到達地球并引發地磁暴。”3日以來太陽上已連續產生6次X級耀斑,之前5次均為活動區13663產生,且沒有伴隨明顯的日冕物質拋射。該次X1.0級耀斑是由活動區13664產生的,面積為630個太陽面積單位。UTC5月10日至5月11日早上10:56,太陽共產生15個耀斑,其中14個來自AR3664,AR3664寬度約為20萬公里,是地球直徑的15-16倍。世界標準時間5月11日早上,AR3664引發了一個巨大的X5.8級耀斑,11日中午12:55,AR3664又釋放了一個X1.5級耀斑,12日還爆發了一個M8.8級耀斑。北京時間5月11日上午9時,國家空間天氣監測預警中心發布了地磁暴紅色預警。

當地時間2024年5月14日,美國航空航天局(NASA)太陽動力學觀測站觀測到,太陽爆發了自2005年以來最強的一個耀斑,強度達到X8.7級。因為耀斑爆發在太陽遠離地球的部分,本次太陽耀斑爆發不會對地球產生太大影響。

2024年6月2日,中國氣象局國家空間天氣監測預警中心介紹,北京時間6月2日3時39分,太陽活動區13697爆發了一次強度為M7.3級的中等耀斑,并伴隨明顯的日冕物質拋射活動,噴發類型為全暈噴發。受此影響,預計在6月4日前后可能發生小至中等地磁暴。

2024年8月,中國氣象局國家空間天氣監測預警中心發布,北京時間2024年8月9日03時15分左右,太陽活動區13777,爆發X1.3級大耀斑,在耀斑發生后的數十分鐘內,大量日冕物質被向外高速拋出,形成日冕物質拋射(CME),受其影響,8月11日至12日可能發生小到中等地磁暴。

北京時間2024年9月14日23時29分,太陽活動區13825爆發了一次明顯的耀斑,其峰值強度為X4.5級,達到大耀斑等級。該耀斑發生的日冕物質拋射(CME)會在9月16至17日影響地球,引發包括地磁暴、高層大氣密度升高、電離層暴等一系列空間環境變化,進而對航天、通訊等多個領域造成不同程度的影響。

2024年10月2日9時至3日9時,太陽共爆發了5次M級耀斑,地磁活動平靜到微擾,中國南方地區出現電離層閃爍。北京時間10月3日20時18分,太陽活動區13842爆發耀斑活動,峰值強度達到X9.0級,達到大耀斑等級,這是自2019年以來,第25太陽活動周里太陽爆發的最強耀斑。國家空間天氣監測預警中心預報,受9月30日和10月1日日冕物質拋射影響,10月4日可能出現中等到大地磁暴,5日可能出現小地磁暴;受可能出現的M級以上耀斑爆發影響,10月4日至6日可能出現電離層騷擾。預計10月5日至7日太陽活動水平中等到高,爆發M級以上耀斑的可能性大,可能出現電離層騷擾。2024年10月8日08時至10月10日08時,太陽先后發生五次明顯爆發活動。其中以10月8日03時12分左右,太陽活動區13842爆發的X2.1級耀斑,以及10月9日09時56分活動區13848爆發的X1.8級耀斑最強,均達到了大耀斑等級。

北京時間2025年11月5日凌晨,太陽連續兩次爆發耀斑,峰值時間分別出現在01時34分和06時01分,兩次爆發強度分別達到X1.8和X1.1級。北京時間11月5日晚間19時19分以及11月6日的清晨06時07分,太陽再次連續爆發兩次耀斑,最大強度分別為M7.4和M8.6級,并伴隨較為明顯的日冕物質拋射(CME)。受此影響,未來三天可能發生較強地磁活動。中國北方大部都有機會看到極光,黑龍江省漠河、新疆、內蒙古自治區等地甚至有機會出現紅綠燈魚復合極光。11月12日,據中國科學院空間環境研究預報中心消息,由太陽活動區AR4274連續爆發的強耀斑及其伴隨的日冕物質拋射(CME),引發紅色警報級別的太陽質子事件和特大地磁暴。這波地磁暴給中國北方帶來極光。該活動區在11月9、10、11日分別爆發了X1.7級、X1.2級、X5.1級耀斑,都伴隨有強烈的日冕物質拋射。9日、10日的X1.7級和X1.2級耀斑伴隨的日冕物質拋射幾乎同時達到地球附近,于12日聯合沖擊地球磁場,引發了特大地磁暴。

北京時間2026年1月19日2時09分許,太陽活動區14341爆發X1.9級耀斑,這是太陽在2026年首次出現X級大耀斑。由于耀斑發生時中國處于夜間,因此沒有給相應區域的電離層和短波無線電通訊帶來影響。受其影響,1月20至21日可能出現較強的地磁活動。1月20日,有網友發視頻稱,當天凌晨他在黑龍江省北極村拍攝到了進入2026年以來最強極光,肉眼就能看到天空中的明顯極光。北京時間2月1日20時至2月2日9時,太陽活動區14366連續3次爆發X級耀斑。其中,2月1日早8點左右爆發的耀斑達到X8.1級,是2026年太陽出現的最強耀斑過程,同時也是2024年10月以來最強耀斑過程。未來三天,太陽活動水平中等至高,有可能爆發M級以上耀斑;地磁活動以平靜到微擾為主;電離層天氣可能出現擾動。

預報與警報

預報

太陽耀斑的短期預報技術主要基于空間和地面觀測所得的太陽圖像和數據。預報方法涵蓋經驗法、統計法和物理預報法。物理預報法尚在研究中,因為太陽耀斑爆發的物理機制不甚明了,尚未形成成熟的預報物理模型。相對而言,經驗預報和統計預報根據已知的統計關系,使用日地物理相關的觀測數據,提供預報的物理量如時間變化、發生概率、位置和強度,操作簡便且實用。

隨著觀測技術的進步,累積的大量數據促使研究者開發新的預報模型,數據挖掘技術在此發揮重要作用。太陽耀斑預報研究聚焦于預報因子、方法和模型三個方面,涵蓋了多種特征參數和預報技術,對于人類的空間活動和理解太陽活動都具有極高的價值和科學意義。

2021年10月12日,一項標志性的交叉學科研究在中國取得重要進展。廣州大學國家天文科學數據中心大灣區分中心的王鋒教授、中國科學院云南天文臺的鄧林華研究員,以及昆明理工大學的馮松教授聯合開展了這項研究。他們通過深度學習技術,成功構建了一個精細化的太陽耀斑預報模型。這一模型的開發提升了太陽耀斑預測的準確性。

警報

耀斑是發生在太陽大氣局部區域的一種最劇烈的爆發現象,在短時間內釋放大量能量,引起局部區域瞬時加熱,向外發射各種電磁輻射,并伴隨粒子輻射突然增強。耀斑的持續時間在幾分鐘到幾十分鐘內,在這短暫的時間里卻能釋放出1020-1025焦耳的巨大能量,這大約相當于上百億顆巨型氫彈同時爆炸釋放的能量。對于耀斑的警報級別劃定,通常以地球同步軌道衛星觀測到的太陽X射線流量來表征。

參考資料:

參考資料 >

Solar Flares (Radio Blackouts).美國國家海洋和大氣管理局.2024-01-11

太陽強耀斑新年首日爆發,對生活有何影響?專家解答.澎湃新聞.2024-01-10

太陽黑子和耀斑分別是什么?.北京天文館.2024-01-10

耀斑級別.空間環境預報中心.2024-01-10

太陽Hα耀斑分級.中國氣象局.2024-01-10

人類首次觀測到太陽耀斑.科學網.2024-01-10

..2024-03-06

馬斯克哭暈!太陽風暴何以“毀了”40顆星鏈衛星?.百家號.2024-02-21

歷史上知名的強烈太陽風暴對地球的影響有多大?丨Calling太空.m.toutiao.com.2022-05-17

太陽風暴,就在您身邊.今日頭條.2024-03-04

..2024-03-19

王榮生等-Nature Physics:磁重聯動力學過程研究取得新進展.固體地球科學重點實驗室聯盟.2024-03-06

媒體報道----硬X射線調制望遠鏡衛星.中國科學院.2024-03-06

..2024-03-06

超強太陽風暴襲擊地球 預計2012年帶來災難/圖 - 科技 - 新聞中心 - 舜網.舜網.2024-03-06

美國公布新年首批太陽圖像 耀斑爆發似放煙火.青島新聞網.2024-03-06

新型太陽耀斑預報模型構建成功.新華網.2021-10-12

未來三天可能出現大地磁暴 我國北部有機會出現較為明顯的極光.百家號.2024-10-10

..2024-03-06

..2024-03-06

..2024-03-06

521 Web Server Is Down.先進天基太陽天文臺.2024-01-03

太陽耀斑爆發輻射風暴可能導致衛星故障[組圖]_中國網.www.china.com.cn.2022-05-17

..2024-03-06

..2024-03-06

歷史上知名的強烈太陽風暴對地球的影響有多大?.新浪科技.2024-01-03

Hotshot.SOHO SOLAR AND HELIOSPHERIC OBSERVATORY.2024-02-27

太陽發威!爆發12年來最強耀斑,地球將遭三輪“攻擊”.中國科學院.2024-01-03

17連次耀斑爆發,今天的太陽有點忙!.微信公眾平臺.2024-01-03

相當于幾十億顆巨型氫彈的太陽大耀斑爆發!這次我們還算幸運…….微信公眾平臺.2024-01-03

太陽大耀斑爆發!相當于幾十億顆巨型氫彈同時爆炸.北京日報.2024-01-03

美航天局公布最新X1級太陽耀斑照片 或影響電網.看看新聞.2024-01-03

太陽爆發近6年來最強耀斑:能量堪比百萬次火山噴發.極目新聞.2024-01-03

新年首日太陽強耀斑爆發,對地球有何影響?.交匯點.2024-01-03

環球網.新浪微博.2024-05-08

強太陽耀斑爆發,6天接連4次!.百家號.2024-05-09

最新!2-3天,地磁暴或將到達地球.百家號.2024-05-09

20年來最強地磁暴背后:比地球寬16倍的太陽黑子群“發飆”,或持續至13日.百度.2024-05-12

太陽爆發十余年來最強耀斑 對地球不會有太大影響.騰訊網.2024-05-15

太陽連續爆發3次耀斑!未來兩天或發生小至中等地磁暴.太陽連續爆發3次耀斑!未來兩天或發生小至中等地磁暴.2024-06-03

再次爆發!今明兩天或將出現.北青網-今日頭條.2024-08-11

大耀斑爆發,明后天可能影響地球!對通訊等或有干擾.百家號.2024-09-15

太陽大耀斑爆發,明后天可能影響地球!對通訊等或有干擾.九派快訊-今日頭條.2024-09-16

2019年以來最強耀斑爆發:未來三天還有,可能影響電網、導航信號.騰訊網.2024-10-04

今晨太陽連續兩次爆發耀斑,近期可能出現極光.百家號.2025-11-05

太陽爆發活動持續,我國北方大部都有機會看到極光.騰訊網.2025-11-06

特大地磁暴到訪地球 滿屏極光終于來了 !.騰訊網.2025-11-13

太陽X級耀斑爆發,20至21日可能出現較強地磁活動.齊魯壹點-今日頭條.2026-01-19

2026年太陽首次爆發X級大耀斑,漠河北極村肉眼可見絢麗極光,游客:人生第一次見,十分震撼.騰訊網.2026-01-20

返回央視新聞.新浪微博.2026-02-02

生活家百科家居網