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2019年太空中发生了哪些空间环境事件?


点击:119 作者:有游平台 日期:2020-01-31 02:44:03

空间环境中所说的空间范围清淡指地面上几十公里高度以上到太阳外观的普及宇宙区域,而空间环境灾难性事件的发生源头主要来自于太阳。当太阳产生爆发运动时,能够引首太阳质子事件、地磁暴、高能电子暴等一系列空间灾难性事件,从而能够会对人类的航天编制、无线电链路编制、电力和能源编制等产生主要影响。

2019年,已经到第24太阳运动周的末期,太阳运动程度较矮,很少发生太阳爆发运动。不过,太阳冕洞照样往以前引首一些地磁暴事件,而发生在地球同步轨道附近的高能电子暴事件则永不缺席。下面吾们就一首回忆一下这一年波澜不惊的空间环境。

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1、变态沉寂的太阳

太阳黑子,是指太阳光球外观磁场荟萃的地方,是太阳外观能够看到的最特出的表象。肉眼看首来,太阳黑子比方圆黑,像一个个幼幼的斑点。太阳黑子是太阳运动的一个紧张标识,是引发太阳爆发运动的最紧张源头。当吾们处于太阳运动高年时,太阳公公就像长了雀斑,脸上一再有许众黑子。而当吾们处于太阳运动矮年时,太阳的脸又像美白过相通,干整雪白。

图1 太阳运动高年和矮年的太阳

2019年,介于第24/25太阳运动周的交替期,已经到第24太阳运动周的末期,立即迎来新的第25太阳运动周。太阳黑子数已经彻底降到了谷值。其月均值在7-11月份均矮于1,在2月份甚至为0。而外征太阳辐射程度的太阳F10.7指数月均值也降矮到了67sfu,处于历史矮值附近。

图2 第24和25太阳运动周的太阳黑子数

2019年太阳黑子数的年均值为3.7,相对于2018年消极了42%,而F10.7年均值为69.7,略有消极(见外1)。

外1  2017-2019年太阳运动比较

随着太阳运动程度的不息降矮,太阳上的黑子运动区个数也大大缩短,无黑子日(即太阳外观一个黑子也异国)不息显现。全年太阳上显现的黑子运动区个数仅为24个,比2018年缩短了35%。2019年太阳无黑子日为284天,一年之中有超过3/4的时间里异国太阳黑子显现。

太阳黑子的缩短也意味着太阳耀斑、日冕物质抛射等太阳爆发运动的缩短。2019年仅产生了32个C级耀斑,均荟萃在上半年,异国M级及以上级别耀斑的产生。其中编号为AR2740和AR2743的两个黑子运动区各产生了12个C级耀斑。5月15日,黑子运动区AR2741爆发了末了一个C2级耀斑,随后太阳便陷入了物化寂,连C级耀斑也异国了。2019年也异国不益看测到太阳质子事件。

图3  2019年太阳X射线流量(外征耀斑)和太阳质子流量(外征质子事件)

图4  2019年太阳爆发运动比较

2、偶有亮点的地磁运动

地磁暴,是一栽剧烈的全球性地球磁场扰动表象,是最紧张的一类地球磁扰转折类型,也是一栽凶劣的空间环境事件。它能引首磁层、电离层和中高层大气等环境的兴许转折,从而对航天器产生各栽危害。对矮轨道航天器来说,地磁暴后引首的大气密度添补能够导致大气阻尼的添强,会转折航天器的一般运走轨道, 2号站注册添大了航天器定轨及轨道展看的偏差。

人们行使各栽指数描述地磁运动,最常用的包括Ap、Kp、Dst指数等,其中Ap和Kp指数用于对全球地磁运动的测量。

2019年,地球磁场的团体扰动程度专门弱。从外2中的众个指标来看,地磁运动程度比2018年清晰消极。从2019年1月到12月,地磁Ap指数月均值仅有9月份超过10,其它月份在4-9之间摇曳。Ap指数年均值仅为6.9,比2018年矮了11.5%,Ap≥15的天数仅为22天,比2018年少了16天。

外2 2017-2019年地磁运动比较

2019年地磁暴级别也比较弱,从标示地磁暴程度高矮的Kp指数上来看,全年发生幼地磁暴(Kp=5)的天数为14天,中等磁暴(Kp=6)的天数为2天,仅有1天发生了大地磁暴(Kp=7)。

外3  2019年地磁暴天数统计

清淡来说,地磁暴的源可分为两栽:日冕物质抛射(CME)和冕洞高速流(CHH)。其中,CME具有偶发性和兴许性,众产生于太阳运动高年,引发了大片面的大地磁暴,在太阳运动矮年意外也会引首地磁暴;冕洞高速流随太阳自转具有27天的周期性,在太阳运动矮年占主导地位,有游平台一再引首中幼型地磁暴。

2019年太阳运动当然细微,但在5月10日、11日爆发的日面物质抛射却引首了全年唯一的大地磁暴事件。

图5  5月份的日冕物质抛射引发了2019年唯一的大地磁暴

图6  2019年地磁Ap指数和Kp指数

倘若说2019年上半年,CME引首了全年唯一的大地磁暴,独领风骚,那么2019年下半年则是冕洞的外演时间,后文吾们将重点回忆一个横跨了众个太阳自转周(27天)的大冕洞。

3、高能电子暴——“杀手”电子永不缺席

高能电子暴,是指发生在地球外辐射带区域的高能电子通量蓦地添强数千倍、甚至上万倍的事件。

空间高能电子对航天器的影响是专门主要的。就像原子弹爆炸产生的放射性物质,能够排泄到人类体内相通,高能电子则能够穿透航天器仪器外观进入到内部传输,造成深层充电等效答,使航天器产生舛讹行为,从而引首航天器的变态或故障,更主要的充放电可造成电路击穿,甚至使航天器失效。深层充电对导航卫星影响最大,其次是同步轨道卫星。近年来,众颗卫星原由深层充电效答引发卫星故障和失效,造成了重大的影响。

在太阳运动矮年,千万不要被“太阳运动程度矮,日面上无运动区”等字眼蒙蔽了双眼,放松对高能电子暴的警惕。原由受太阳运动的调制,在太阳运动周的消极段,高能电子暴发生频次比较高——“杀手”电子永不缺席。

2019年,有66天发生幼高能电子暴,10天发生中等高能电子暴,异国强高能电子暴,高能电子暴总天数为76天,占全年总天数的21%。

外4  2019年高能电子暴天数统计

在2019年,曾显现众次不息众天的高能电子暴。8月6日-11日,高能电子暴不息了11天,日积分通量最大为1.1E 09个/cm2.sr.day。8月31日-9月12日,高能电子暴不息了13天,日积分通量最大为2.9E 09个/cm2.sr.day,挨近强高能电子暴事件阈值。

图7  2019年高能电子暴占比

4、年度“风云人物”——冕洞

在前文片面,吾们已经挑到,冕洞高速流是引首2019年主要地磁暴的主因。所以,2019年下半年,在太阳赤道附近显现的一个冕洞当属太阳运动年度“风云人物”。

这个冕洞在7月份便在日面生成,随后不息膨大、添强,并随着太阳的周期性自转而在日面表现27天的自转,众次朝向地球时,引首了8月初、9月初、9月末、10月下旬的众次地磁暴事件,并统统引首了8天中等高能电子暴、33天幼高能电子暴,占全年高能电子暴天数的54%。

 图8 大冕洞在8月2日、8月29日、9月26日、10月22日别离通过日面中心

图8 大冕洞在8月2日、8月29日、9月26日、10月22日别离通过日面中心

图9 大冕洞在8月初、9月初、9月末、10月下旬引首的地磁暴

图9 大冕洞在8月初、9月初、9月末、10月下旬引首的地磁暴

5、总结与瞻看

2019年,太阳运动团体程度展慢消极,甚稀奇爆发运动发生;地磁团体程度也不息消极,地磁暴事件逐渐缩短;高能电子暴事件当然比较活跃,发生次数和强度也有所削弱。随着以上各个标志性事件渐近谷底,基本上宣告第24太阳运动周已经挨近尾声。

瞻看2020年,吾们立即迎来新的第25个运动周,展看太阳将逐渐惊醒,并最先新的爆发外演,吾们憧憬着与您一首关注新的空间环境事件的发生。

截至22日12时,天津市新增2例新型冠状病毒感染的肺炎确诊病例,均已在定点医院接受隔离治疗,生命体征平稳。患者中女性1例,67岁;男性1例,40岁,均有武汉工作史。密切接触者正在接受医学观察。截至目前,天津累计发现新型肺炎病例4例。(央视新闻)

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