问题:一次强空间天气过程引发“极光热”,同时暴露运行风险 进入2026年不久,一场强空间天气过程在我国北方高纬度地区留下鲜明“开年印记”。
从1月20日凌晨开始,地球磁场出现显著扰动,持续多小时的强地磁活动点亮夜空。
黑龙江漠河等地出现肉眼可见、色彩丰富的极光,不少观测者表示,这是近年来难得一见的强烈极光过程。
与此同时,空间天气带来的潜在影响同步显现:地磁暴可能改变高层大气密度,增加低轨航天器运行阻力,对在轨安全与运行维护提出更高要求。
如何在满足公众科普观测需求的同时,守住航天器运行安全底线,成为值得关注的现实课题。
原因:太阳活动增强与能量传输叠加,触发强烈地磁响应 此次极光与地磁暴的“同框”并非偶然。
专家介绍,地磁暴通常与太阳爆发活动密切相关,太阳耀斑及其伴随的日冕物质抛射等现象,会向行星际空间释放大量高能粒子与磁场结构。
当这些扰动抵达地球并与地球磁层发生耦合,能量在磁层—电离层体系中快速输入,便可能引发显著的地磁变化。
国家空间天气监测预警中心监测显示,北京时间1月20日2时起地磁暴开始发展,并在当日形成持续多小时的强度过程,相关卫星也对地磁活动进行了探测记录。
强能量输入导致极区及邻近区域上空粒子沉降增强,进而激发高层大气发光,呈现出红、绿等不同颜色的极光形态。
影响:景观效应与工程效应并存,公众观测热度上升 一方面,强地磁活动提升了我国北方地区的极光可见度。
受纬度、观测条件和云量等因素影响,高纬度地区更易出现明亮且层次丰富的极光,极光底部往往呈现绿色,较低纬度区域则可能以红色弧带更为常见。
此次过程中,漠河、呼伦贝尔以及新疆阿勒泰等地均有观测记录,摄影爱好者与群众通过相机和手机捕捉到红绿交织的光带与弧幕,形成广泛传播的科普素材。
黑龙江一位摄影爱好者为追逐极光从大庆赴漠河,在零下35℃的户外连续拍摄数小时,眉发挂霜仍难掩兴奋,折射出公众对自然科学现象的强烈兴趣与参与热情。
另一方面,地磁暴可能对空间基础设施造成影响。
中国气象局国家空间天气监测预警中心专家指出,地磁暴会引起高层大气加热膨胀,使300至800公里高度附近的大气密度上升,从而增大低轨航天器的气动阻力。
阻力增大将导致航天器速度衰减、轨道高度下降,且在磁暴发展过程中这一趋势可能逐步加大,在部分轨道高度段表现更为明显。
对于需要精密轨道控制的卫星、在轨编队以及频繁机动的航天器而言,这类变化会增加轨道维持和碰撞规避的压力,也可能对通信、导航、遥感等服务的稳定性带来间接挑战。
对策:强化监测预警与协同响应,推动科普与安全并重 面对空间天气影响的“双刃剑”特性,需要多层面应对:其一,持续完善空间天气监测链路与预报能力,加强对太阳爆发活动、行星际扰动及磁层响应的综合研判,提升预警的及时性与精细化水平,为航天器运行单位留足决策窗口。
其二,推动航天器运行管理与预报产品的深度对接,在地磁活动增强期提前评估阻力变化,优化姿态控制、轨道维持策略和任务安排,必要时开展轨道修正与风险规避。
其三,在公众观测热度上升背景下,地方文旅与科普机构可在安全前提下完善极端低温与夜间观测的服务保障,规范观测点秩序,发布防寒、防滑与交通提示,避免“追光”变“冒险”。
其四,借助此次事件开展面向社会的空间天气科普,帮助公众理解极光形成机制、观测条件与风险边界,推动科学传播从“刷屏”走向“入心”。
前景:太阳活动周期背景下,空间天气治理将更受重视 从长期看,太阳活动具有周期性变化特征,强扰动事件并非孤立。
随着航天器数量持续增长、低轨卫星应用快速扩展,空间天气影响的累积风险将更具系统性。
未来一段时期,极光等天象观测热度可能与空间环境风险管理同步升温。
通过完善监测预警体系、强化跨部门协同与在轨运行规范、提升公众科学素养,我国有望在把握自然景观科普价值的同时,更好守护空间基础设施安全与关键业务连续性,实现“看得见的美”和“看不见的保障”相互支撑。
极光与地磁暴的“双面性”提醒我们,自然奇观背后往往隐藏着复杂的科学命题。
在探索宇宙奥秘的同时,人类仍需以敬畏之心协调观赏需求与技术挑战,让科学与美学共舞于浩瀚星空。