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太陽(yáng)暴和地球空間暴

  太陽(yáng)暴:太陽(yáng)活動(dòng)高峰階段(例如太陽(yáng)黑子較多的年份),太陽(yáng)表面產(chǎn)生的劇烈爆發(fā)活動(dòng)稱(chēng)為太陽(yáng)暴。太陽(yáng)暴在爆發(fā)時(shí)釋放大量帶電粒子所形成的高速等離子體粒子流將嚴(yán)重影響地球的空間環(huán)境,破壞臭氧層,干擾無(wú)線(xiàn)通信,影響地球生物,對(duì)人體健康也有一定的危害。

  太陽(yáng)風(fēng)暴的主要表現(xiàn)形式為耀斑、日冕物質(zhì)拋射(CME)和太陽(yáng)質(zhì)子事件等。

  1. 耀斑是指太陽(yáng)耀斑指發(fā)生在太陽(yáng)表面局部區(qū)域中突然和大規(guī)模的能量釋放過(guò)程。一個(gè)典型的耀斑釋放的能量10億億億焦耳的能量,等效于同時(shí)爆炸幾百萬(wàn)個(gè)億噸級(jí)的氫彈,比火山爆發(fā)所釋放的能量大1千萬(wàn)倍。

  2. 日冕物質(zhì)拋射(簡(jiǎn)稱(chēng)CME)是大批太陽(yáng)物質(zhì)突然離開(kāi)太陽(yáng)進(jìn)入行星際空間的一種太陽(yáng)爆發(fā)現(xiàn)象,CME離開(kāi)太陽(yáng)時(shí)的速度范圍為100多公里/秒到超過(guò)3000公里/秒。

  3. 太陽(yáng)質(zhì)子事件是指到達(dá)地球的能量大于等于10MeV的質(zhì)子連續(xù)三次計(jì)數(shù)達(dá)到或超過(guò)10個(gè)/平方厘米/秒/立體角的太陽(yáng)高能粒子增強(qiáng)的事件。

  地球空間暴:由于太陽(yáng)爆發(fā)或者地球空間自身存儲(chǔ)的能量的劇烈釋放,使得地球空間的場(chǎng)和粒子處于劇烈的擾動(dòng)狀態(tài),稱(chēng)為地球空間暴。地球空間暴包括磁層亞暴(伴隨著地球極區(qū)極光突然增強(qiáng)的磁層能量釋放過(guò)程)、磁暴(全球尺度地球磁場(chǎng)的劇烈擾動(dòng))、磁層粒子暴(磁層粒子的突然增強(qiáng))、電離層暴(電離層等離子體濃度突然的增強(qiáng)或減少)和熱層暴(高空大氣密度和溫度突然的擾動(dòng))等。它們是最主要的災(zāi)害性空間天氣,也是產(chǎn)生航天器故障、威脅航天員安全、導(dǎo)致通信中斷和影響導(dǎo)航與定位精度的主要原因。

  地球空間暴的主要表現(xiàn)形式為地磁暴、電離層暴、熱層暴等。

  1. 地磁暴是指地球磁場(chǎng)受太陽(yáng)活動(dòng)影響而產(chǎn)生的劇烈擾動(dòng)過(guò)程。磁暴是全球性的,而且?guī)缀跏峭瑫r(shí)的。磁暴越強(qiáng),地磁擾動(dòng)越劇烈,其危害越大。

  2. 電離層暴是指在磁暴期間電離層受到強(qiáng)烈擾動(dòng)而變得極端不均勻,電子密度顯著增加或減少(通常為減少),情況可持續(xù)2~3天或更久。

  3. 熱層暴是指磁暴引起的熱層擾動(dòng)。在熱層暴期間,大氣溫度和密度顯著增加,大氣環(huán)流發(fā)生變化。

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