空間天氣會影響人類在空間和地面運行的各種技術系統。
包括航天活動,以及與日常生活密切相關的衛星通信、導航定位、防災減災、航空飛行、電力、輸油管道乃至鐵路運行等。
比如與我們生活息息相關的電力系統,地磁暴在地面產生地磁感應電流,可能使輸電網中的變壓器受損或者燒毀,造成停電事故。1989年的空間天氣事件就導致加拿大魁北克省大面積停電超過9小時。
航天活動方面,空間天氣產生的大量高能粒子會影響衛星的運行安全;高層大氣密度增加會改變低軌道衛星的運行姿態和運行軌道等。比如,在2022年,由于地磁暴的影響,星鏈衛星剛剛發射的49顆衛星,就有38顆重入大氣層燒毀。
通信導航定位方面,電離層作為通信導航定位系統電波信號傳播的媒介,其中的擾動會影響通信導航定位的精度,甚至完全失效。
說到這里,不少人可能有個疑惑,前段時間,發生了X級大耀斑和超大地磁暴,但很多人并沒有感受到對自己生活的影響,這又是為什么呢?
這是因為,空間天氣除了產生極光這種肉眼可見的景觀之外,是一種看不見摸不著的太空現象,因此普通人可能沒有太強的切身感受。
但實際上,根據公開報道,前段時間的X級耀斑和超大地磁暴在全球范圍內產生了多方面的影響。
比如,在航天活動方面,包括中國空間站在內的低軌衛星或航天器遭受到了更強的阻力;部分衛星暫停了科研觀測任務。
在通信導航定位方面,美國、日本、加拿大以及中國等多個國家報告了強烈的電波吸收導致通信中斷以及導航衛星失鎖等現象。
在電力系統方面,新西蘭的電力傳輸服務臨時關閉了全國部分變電站,以防設備損壞。
可見,看不見摸不著的空間天氣對人類生活的影響卻是實實在在的。
尤其值得注意的是,隨著人類科技的進步,空間天氣災害對人類活動的影響將越發顯著。
1859年發生的卡林頓事件是迄今為止記錄的最強地磁暴事件,根據科學家分析,當時的地磁擾動幅度是近期這個地磁暴的4倍以上。
由于當時還沒有飛機、衛星等,地磁暴僅對電報系統等造成了嚴重干擾,整體上對人類活動影響有限。但如果卡林頓事件發生在今天而沒能有效應對,則會給衛星、通信、導航、地面電力等設施造成巨大的破壞。
不過大家也不必過于擔憂,一方面,卡林頓事件是極端的太陽活動和空間天氣事件,也被稱為超級太陽風暴,是幾十年乃至上百年一遇的小概率事件。另一方面,人類的防護手段和技術在進步,空間天氣監測預警能力也不斷提升。