我們很熟悉地球上的天氣,也很喜歡看天氣預報,但你知道空間天氣嗎?
對於我們在地球上的日常生活和日常經濟活動,地球磁層、電離層和熱層內的條件特別重要,因為太陽和太陽風造成的環境動態變化可能會影響天基和地面系統和服務的功能和可靠性,從而可能透過影響這一基礎設施而危及人類的健康和福祉。
空間氣象涉及空間中的環境等離子體、磁場、電磁輻射和高能帶電粒子等現象,以及這些現象如何影響衛星、通訊網路或電網等經濟上至關重要的系統。
除了太陽,高能粒子的非太陽源的變化,如銀河系宇宙射線,也被認為是空間天氣,因為它們改變了地球附近的空間環境條件。
受影響的是什麼?
在今天的經濟社會中,許多部門可能會受到太空天氣的影響。
這些領域從天基電信、廣播、氣象服務和導航,到配電和地面通訊,特別是在北緯地區。
由於空間天氣對高層大氣的影響,太陽活動的一個重要影響體現在衛星導航服務的干擾上。
這反過來會影響航空、公路運輸、航運和任何其他依賴精確定位的活動。
對於在軌衛星來說,空間天氣的影響可以從航天器通訊、效能、可靠性和整個壽命的退化中看出。
例如,太陽能電池板,在大多數航天器上將太陽光轉化為電能的太陽能電池板在任務過程中產生的電力將穩步減少,在設計衛星時必須考慮到這種退化。
此外,空間天氣導致的輻射增加可能會增加參與人類太空任務的宇航員的健康風險,無論是今天在低地球軌道的國際空間站(ISS)上,還是未來人類前往月球或火星的旅行。
在地球上,航空部門在大型空間天氣事件期間也可能遭受飛機電子裝置的損壞,以及機組人員(在長途飛機高度)受到的輻射劑量增加。
空間天氣對地面的影響可能包括對配電網路的破壞和中斷,增加管道腐蝕和無線電通訊的退化。
低風險、高影響力。
大多數太陽事件和由此產生的太空天氣對地球上的大多數人的日常活動幾乎沒有影響。
然而,科學家最近的一項研究估計,一次極端太空天氣事件對當今歐洲的潛在社會經濟影響可能約為150億歐元。
在未來幾年,我們的社會和經濟對空間天氣影響的敏感性預計會增加,特別是因為交通和航空領域對衛星導航系統的依賴程度越來越高。