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太空天气之三:
如何监测太空天气?

(供进阶阅读)
孔繁耀      2005年3月

我们从第二辑《太空天气的影响》得知太空天气对人类活动的各种影响。

太阳现象如太阳黑子和太阳耀斑,均能对太空天气变化作出良好提示。其中,来自太阳的X射线和紫外线辐射的强度更是太空天气预报的重要资料。

太空天气可从地面和太空上观测。在地面上的观测,主要利用望远镜及光学仪器去记录太阳黑子的数目,而极光的观测则能提供地磁暴出现的证据。

地面观测会受到地球大气及天气的影响,而在太空上进行观测则没有这些限制。近年,人造卫星和太空船已被利用来观测太空天气。它们包括先进组合探测者(Advanced Composition Explorer,简称ACE)、太阳和日球观测站(Solar and Heliospheric Observatory,简称SOHO)、过渡区及日冕探测者(Transition Region And Coronal Explorer,简称TRACE)、和地球同步业务环境卫星(Geosynchronous Operational Environmental Satellite,简称GOES)。详情如下:

ACE于一九九七年由美国发射,它能分析从太阳释放出来带电荷粒子的物质组合及行星间的磁场,为我们提供太阳活动事件中释出物质的重要资料。

欧洲航天局(European Space Agency,简称ESA)美国太空总署(National Aeronautics and Space Administration,简称NASA)合作开发的SOHO卫星于一九九五年升空,它的任务是研究太阳风及太阳内部结构。

 

由SOHO拍摄的太阳照片,显示出太阳活动从一九九七年至一九九九年间有着明显的增长
由SOHO拍摄的太阳照片,显示出太阳活动从
一九九七年至一九九九年间有着明显的增长
(资料来源∶SOHO (ESA & NASA)

 

TRACE于一九九八年由美国发射,它的任务是研究太阳磁场结构的演变。

 

由TRACE拍摄的照片,显示出太阳边沿的磁力活跃区。
由TRACE拍摄的照片,显示出太阳边沿的磁力活跃区。
(资料来源∶TRACE

 

美国运作的GOES X射线影像仪能监测太阳耀斑。下图显示发生于二零零五年一月二十日的太阳耀斑爆发过程。

 

二零零五年一月二十日香港时间下午二时三十分
二零零五年一月二十日
香港时间下午二时三十分
二零零五年一月二十日香港时间下午二时四十五分
二零零五年一月二十日
香港时间下午二时四十五分
二零零五年一月二十日香港时间下午三时正
二零零五年一月二十日
香港时间下午三时正
二零零五年一月二十日香港时间下午三时十分
二零零五年一月二十日
香港时间下午三时十分
二零零五年一月二十日香港时间下午三时十五分
二零零五年一月二十日
香港时间下午三时十五分
二零零五年一月二十日香港时间下午三时三十分
二零零五年一月二十日
香港时间下午三时三十分
二零零五年一月二十日香港时间下午三时三十五分
二零零五年一月二十日
香港时间下午三时三十五分
二零零五年一月二十日香港时间下午三时四十五分
二零零五年一月二十日
香港时间下午三时四十五分

发生于二零零五年一月二十日的太阳耀斑爆发过程
(资料来源∶National Aeronautics and Space Administration

 

太阳的结构及太阳系形成的知识能为太空天气提供线索。「创始号」(Genesis)太空船于二零零一年升空,其任务是采集太阳风粒子样本。它的样本收集器于二零零四年九月八日返回地球。虽然收集器因降伞系统的失灵而撞毁,但仍有相当数量的样本能够保存。研究太阳风的粒子能让我们了解太阳系的诞生及演变。

 

「创始号」收集器于二零零四年九月八日返回地球时撞毁
「创始号」收集器于二零零四年九月八日返回地球时撞毁
(资料来源∶National Aeronautics and Space Administration

 

最近修订日期: <2014年4月1日>