坐地觀天，監測20年來最強太陽風暴！_風聞
中科院之声-中国科学院官方账号-21分钟前
編者按：
5月地磁暴頻頻爆發、屢破紀錄！極光屢次登上熱搜。前文《你看極光時，我們在看太陽》中，講述了太陽爆發的能量來源和去向，介紹了“天地一體化”聯合觀測中的“天”。在今天我們邀請中國科學院國家空間科學中心，帶領大家瞭解太陽為何頻頻爆發，以及如何在地面監測太陽的活動。
01
爆發第25周最大級別耀斑
前文提到的AR3664是太陽表面一個巨大的太陽黑子羣，東西跨度近似15個地球排成排。曾有科學家拿它和歷史排名No.1的超級卡林頓太陽風暴中的太陽黑子進行對比，絲毫也不遜色，這足以載入史冊了。
▲圖1. AR3664與卡林頓黑子及地球的對比（參考spaceweather.com）
▲圖2. AR3664在日面上的演化過程
從5月8日起至今，黑子活動區AR3664自出現在日面，一刻也沒閒着，接連不斷爆發了10餘個大耀斑，5月14日，其實AR3664已經“離開”可見日面，還爆發出2017年9月以來最大X8.7級大耀斑，刷新第25周以來耀斑強度紀錄。
▲圖3. 2024年5月8-14日AR3664爆發的X級大耀斑
▲圖4. 已轉出可視日面的AR3664爆發X8.7耀斑
值得注意的是，磁暴與X8.7級耀斑無關，但都是AR3664的傑作。
5月10日開始，活動區AR3664爆發的多個全暈日冕物質拋射（CME）陸續到達地球，引發強烈地磁擾動，發生特大地磁暴事件。
共有18個小時達到超強地磁暴水平（Kp=9），這是近20年看到的最強磁暴等級，達到紅色警報級別，這紅彤彤的畫面着實讓預報員震驚（圖6）。
▲圖5. 8-11日爆發多次爆發日面物質拋射（CME）
▲圖6. 5月10-14日子午工程自主地磁台站監測數據反演的地磁K指數
02
追蹤太陽風暴“利器”
中國科學院空間環境預報中心針對此次20年一遇的超強地磁暴，進行了預警觀測，相關設施和中國科學院自主預報模型有力支撐了預警和對國家重大任務的服務保障工作。
這些是我們追蹤太陽風暴的“利器”。
天地基設備聯合“緊盯”太陽風暴
我國綜合性太陽探測專用衞星“夸父一號”擔當“天眼”，地基——東半球空間環境地基綜合監測子午鏈作為迄今為止我國在空間天氣領域唯一的國家重大科技基礎設施， 在地面打配合，組成空間環境“天—地”綜合監測網，緊盯太陽一舉一動，監視地球電離層、地磁以及地面宇宙線的變化，為空間天氣準確預報提供基礎數據。
▲圖7. 黑子活動區AR3664的耀斑爆發觀測圖（左圖，“夸父一號”（ ASO-S）中國科學院紫金山天文台團隊提供；右圖，中國科學院國家天文台懷柔太陽觀測基地提供）
日-地全鏈條準確預測空間環境
在中國科學院重點部署科研專項項目的支持下，空間環境預報中心已經構建了我國首個日地全鏈條空間天氣數值預報技術平台，實現了從太陽爆發—行星際傳播—到近地影響等關鍵空間環境要素的數值預報，為近期頻繁發生的太陽風暴的準確預報提供了堅實基礎。
▲圖8. 5月8日和9日 2個CME在黃道面上2AU範圍內的傳播過程模擬
預測預警，有效應
作為國際空間環境服務組織中國區域警報中心的運行機構，中國科學院空間環境預報中心從此次事件伊始，就聯合天地基監測數據監視事件發展，第一時間向空間站等用户發送預警信息產品。
針對此次特大地磁暴事件，預報中心5月8日起開始發佈強地磁暴預警，10日晚再次向載人空間站、空間科學先導專項等用户以及公眾發佈預警信息。
預報中心利用中國科學院國家空間科學中心太陽活動與空間天氣重點實驗室和上海微小衞星創新研究院聯合研製的“軌道大氣密度探測試驗衞星（簡稱球星）”的數據對磁暴的影響進行了分析，磁暴前的日衰減率110米/天，磁暴期間，日衰減最高達542米/天，增幅約為4倍，磁暴對衞星產生了顯著的阻力衰減效應。
03
地磁暴的“禮物”
如此強度的地磁暴，帶來了美麗的極光，引發了一輪又一輪的公眾關注。
如今，雖然AR3664活動區走了，但當前太陽活動仍處於第25活動周的峯年，多個新活動區已湧現出來，尚處於日面東邊緣、還未被賦予“身份號”的新活動區已順利接棒，剛一露頭，就爆發了一個X2.9級大耀斑。
未來一段時期，太陽爆發活動會特別頻繁，關於太陽的研究和監測還將持續，歡迎持續關注中國科學院的研究成果。
▲圖10. 15日SDO觀測的日面東邊緣X2.9級大耀斑爆發
參考文章：