太陽黑子是太陽活動(dòng)的重要標(biāo)志之一。太陽黑子數(shù)量有11年左右的周期變化，稱為太陽活動(dòng)周期。劇烈的太陽活動(dòng)是指太陽上的爆發(fā)現(xiàn)象，如太陽耀斑、日珥爆發(fā)、日冕物質(zhì)拋射等，被通俗地稱為“太陽風(fēng)暴”。

　　社會(huì)越發(fā)達(dá)太陽風(fēng)暴造成的影響越增加

　　在一個(gè)太陽活動(dòng)周期中，往往發(fā)生許多次大大小小的太陽風(fēng)暴。太陽爆發(fā)中劇烈增長(zhǎng)的電磁波輻射、高能帶電粒子流和磁化等離子體，沖擊地球的磁層、影響電離層和地球高層大氣，會(huì)引起地球空間環(huán)境急劇變化，形成空間天氣過程。


　　空間災(zāi)害天氣對(duì)航天、通訊和電力等高技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生更直接的干擾，引發(fā)高技術(shù)系統(tǒng)故障，甚至造成災(zāi)害，例如造成衛(wèi)星失控、衛(wèi)星載荷受損、導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重偏差、短波通訊中斷，大范圍供電系統(tǒng)故障等。任何一次對(duì)航天、信息和電力等高技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生影響的太陽風(fēng)暴所引起的后果都是嚴(yán)重的。歷史上由太陽風(fēng)暴造成的災(zāi)害事故不勝枚舉。正如我們受到臺(tái)風(fēng)、水災(zāi)和地震的危害一樣，人類社會(huì)也面臨著太陽風(fēng)暴的威脅。

　　太陽風(fēng)暴造成的影響隨著社會(huì)的發(fā)達(dá)程度提高而增加。1859年發(fā)生了史稱“卡林頓事件”的太陽風(fēng)暴。該次太陽風(fēng)暴就其規(guī)模而言，可以稱之為“超級(jí)太陽風(fēng)暴”或“超強(qiáng)太陽風(fēng)暴”。在當(dāng)時(shí)該太陽風(fēng)暴已經(jīng)對(duì)剛剛形成的電報(bào)網(wǎng)路造成了嚴(yán)重影響，甚至電報(bào)員觸電、電報(bào)紙燃燒。這一事件的地磁效應(yīng)，是近一百年來最強(qiáng)的1989年3月的太陽風(fēng)暴三倍以上。后者曾使加拿大魁北克省停電9個(gè)小時(shí)。假如“卡林頓事件”發(fā)生在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，其造成的影響的確不可估量。在“超級(jí)太陽風(fēng)暴”的沖擊下，航天、信息系統(tǒng)可能被摧毀，電力系統(tǒng)可能遭到嚴(yán)重破壞。正因?yàn)槿绱?，美?guó)科學(xué)家提出警告，“超級(jí)太陽風(fēng)暴”會(huì)讓美國(guó)從發(fā)達(dá)國(guó)家變成發(fā)展中國(guó)家。他們的警告不是危言聳聽。

　　“超級(jí)太陽風(fēng)暴”屬于低概率事件

　　人類遭受“超級(jí)太陽風(fēng)暴”襲擊并非意味著世界末日來臨。當(dāng)前社會(huì)上關(guān)于“超級(jí)太陽風(fēng)暴”意味著世界末日來臨說法，主要源于對(duì)太陽活動(dòng)的認(rèn)識(shí)不清和相關(guān)災(zāi)難影片引發(fā)的臆想。國(guó)內(nèi)外已有許多科學(xué)家對(duì)這種世界末日說法給予了批駁。

　　“超級(jí)太陽風(fēng)暴”形成過程具有很強(qiáng)的突發(fā)性和偶然性，屬于低概率事件。就人類目前對(duì)太陽和太陽系的認(rèn)識(shí)水平而言，還不具備準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其發(fā)生的時(shí)間和強(qiáng)度的能力。人類通過監(jiān)測(cè)太陽活動(dòng)的形成和演變，可以看到諸多太陽風(fēng)暴發(fā)生的先兆現(xiàn)象。如太陽表面出現(xiàn)異常的黑子群，日冕中出現(xiàn)異常的活動(dòng)，大規(guī)模爆發(fā)前的太陽磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)異常等。雖然這些現(xiàn)象不一定意味著“超級(jí)太陽風(fēng)暴”發(fā)生，但足以引起人類高度警惕。另外，上述異?，F(xiàn)象的出現(xiàn)，就算不致引發(fā)“超級(jí)太陽風(fēng)暴”，引發(fā)通常意義的強(qiáng)太陽風(fēng)暴幾率也很大，同樣要做好防御準(zhǔn)備。事實(shí)上，這種通常意義的強(qiáng)太陽風(fēng)暴在每個(gè)太陽活動(dòng)周期內(nèi)都會(huì)大量發(fā)生，如何應(yīng)對(duì)這種強(qiáng)太陽風(fēng)暴造成的危害更具有現(xiàn)實(shí)意義。

　　我國(guó)對(duì)太陽活動(dòng)的監(jiān)測(cè)、預(yù)警和研究

　　太陽是災(zāi)害性空間天氣的源頭。認(rèn)識(shí)太陽活動(dòng)的發(fā)生和演化規(guī)律，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)太陽風(fēng)暴和空間災(zāi)害天氣，成為我國(guó)當(dāng)代科學(xué)家服務(wù)于社會(huì)發(fā)展的歷史使命。實(shí)現(xiàn)對(duì)強(qiáng)太陽風(fēng)暴的空間和地面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和長(zhǎng)期觀測(cè)，發(fā)展太陽物理學(xué)和空間天氣科學(xué)的基礎(chǔ)研究和預(yù)報(bào)應(yīng)用研究，成為關(guān)系國(guó)家安全和戰(zhàn)略發(fā)展大局的重要任務(wù)。

　　在國(guó)家目標(biāo)指引下，我國(guó)科學(xué)家在國(guó)家“十五”計(jì)劃和“十一五”計(jì)劃期間，實(shí)施了關(guān)于太陽風(fēng)暴和空間災(zāi)害天氣前沿領(lǐng)域的國(guó)家基礎(chǔ)研究規(guī)劃項(xiàng)目(973項(xiàng)目)的系列研究課題，在基礎(chǔ)研究和預(yù)報(bào)服務(wù)兩方面取得重大成就。我國(guó)太陽物理研究工作者在太陽活動(dòng)形成機(jī)制、太陽爆發(fā)過程的能量積累和釋放等重要的研究方向，都有獲得國(guó)際同行認(rèn)可的研究成果，形成了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的太陽活動(dòng)預(yù)報(bào)方法和模式，為我國(guó)多項(xiàng)重大工程提供了有力的空間環(huán)境安全保障服務(wù)。同時(shí)，我國(guó)學(xué)者在多方面開展太陽活動(dòng)研究國(guó)際合作。一個(gè)代表性的例子是我國(guó)太陽物理學(xué)者與印度科學(xué)家合作，由太陽發(fā)電機(jī)理論對(duì)第24太陽活動(dòng)周期的峰值作出了有影響的預(yù)報(bào)。

　　持續(xù)不斷監(jiān)測(cè)太陽活動(dòng)是做好太陽風(fēng)暴預(yù)報(bào)和預(yù)警的必要條件。太陽風(fēng)暴產(chǎn)生的突發(fā)性和偶然性決定了需要時(shí)刻了解太陽的活動(dòng)狀態(tài)。我國(guó)高技術(shù)系統(tǒng)規(guī)模隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展日益壯大，人民群眾在日常生活中對(duì)高技術(shù)系統(tǒng)的依賴日益增長(zhǎng)。為了確保我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)安全，我們必須具備獨(dú)立自主的、天地一體化的日地環(huán)境變化監(jiān)測(cè)體系，對(duì)太陽活動(dòng)、行星際擾動(dòng)、地磁活動(dòng)、電離層擾動(dòng)和大氣擾動(dòng)等多種空間天氣過程進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視。就太陽活動(dòng)監(jiān)測(cè)而言，我國(guó)的國(guó)家天文臺(tái)、紫金山天文臺(tái)、云南天文臺(tái)和南京大學(xué)等單位研制成功多種先進(jìn)的光學(xué)、紅外、射電等波段的太陽觀測(cè)儀器，形成了能夠?qū)Πㄌ柎艌?chǎng)在內(nèi)的多種物理參量進(jìn)行測(cè)量的地基太陽觀測(cè)體系。建設(shè)中的云南天文臺(tái)一米紅外太陽塔和國(guó)家天文臺(tái)射電日像儀等新型設(shè)備將與其他地基設(shè)備相結(jié)合，在太陽風(fēng)暴監(jiān)測(cè)中發(fā)揮重要作用。更加先進(jìn)的地基太陽觀測(cè)設(shè)備研制也提上了議事日程。由于天基太陽觀測(cè)克服了地基觀測(cè)在波段、時(shí)段和地球大氣擾動(dòng)方面的缺陷，我國(guó)太陽物理工作者熱切期盼我國(guó)擁有自己的“空間太陽望遠(yuǎn)鏡”。這將極大地提高我國(guó)太陽活動(dòng)的監(jiān)測(cè)、預(yù)警和研究能力。

　　我國(guó)太陽物理工作者將在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域努力拼搏，為發(fā)展空間天氣科學(xué)作出自己的原創(chuàng)性貢獻(xiàn)。

　　國(guó)家天文臺(tái)研究員　王華寧