http://blog.sepc.ac.cn/wp-content/themes/twentyten/images/ico_1.gif“中元节”太阳风暴回顾

       2017年9月4日以来，太阳连续爆发了一系列大耀斑，剧烈增强的电磁辐射、大量的高能带电粒子和等离子体云接连扑向地球，太阳风暴的三轮大攻击依次冲击着地球空间环境，中科院空间环境预报中心将这次大事件命名为“中元节”太阳风暴！此次事件是如何发生的？其威力又如何呢？

1.“中元节”太阳风暴

    北京时间2017年9月6日19:53，太阳爆发X9.3级特大耀斑！X9.3级大耀斑！！！这可是第24太阳活动周以来最大级别的耀斑！而上次出现超过这种级别的耀斑还要追溯到2005年，当时还处于第23太阳活动周的末期！由于这次事件恰逢中国的传统节日——中元节的第二天，中科院空间环境预报中心便将这次大事件命名为“中元节事件”！说起这次事件的起因，我们不得不说到一个黑子群AR2673！

http://blog.sepc.ac.cn/wp-content/uploads/2017/11/%E5%9B%BE%E7%89%871.png图1 SDO卫星观测到的X9.3级耀斑爆发

2.“中元节”事件，一个黑子群的表演

         AR2673，一个再普通不过的黑子群，它自8月29日转入日面时，并不起眼，面积一直比较小，也比较稳定，没有引起太大的关注。然而，9月3日后，它却发生了逆袭，面积迅速增大，从130个太阳面积单位很快地涨到了960个太阳面积单位，大致相当于几十个地球那么大！！自此，黑子群就活跃起来，连续不断的爆发耀斑，开始了它一个黑子群的表演！

http://blog.sepc.ac.cn/wp-content/uploads/2017/11/%E5%9B%BE%E7%89%872.png图2 黑子群AR2673的演化（8月29日-9月10日）

        AR2673从活跃到转出日面，共爆发了27个M级耀斑和4个X级耀斑。其中，4日爆发的M5.5级耀斑和6日太阳爆发X9.3级大耀斑都伴随有全晕日冕物质抛射，并且X9.3级耀斑伴有高能质子通量上升，受此影响，地球同步轨道大于10MeV的质子通量在9月5日至9月9日达到中等质子事件水平，最大通量为844pfu。

        9月10日，即将转出日面的AR2673再次爆发了一个X8.2级耀斑，并伴随有日冕物质抛射，这是AR2673送给人类的一个回眸。受此影响，地球同步轨道大于10MeV的高能质子通量再次快速上升，并达到了大质子事件水平，最高通量达到1490pfu 。

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http://blog.sepc.ac.cn/wp-content/uploads/2017/11/%E5%9B%BE%E7%89%873-.png图3  X8.2级耀斑及受太阳质子事件影响的LASCO观测图像

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图4  9月4-12日的耀斑爆发和太阳质子事件

        AR2673在日面的时间虽然只有短短十几天，但其表演可谓精彩、惊人！！在其表演之后，我们不得不防范其带给我们的影响了。

3. “中元节”太阳风暴给我们带来了什么？

        “中元节”太阳风暴，我们直接看到的是太阳耀斑绚丽的爆发，但与太阳耀斑伴随的，是剧烈增强的电磁辐射、大量的高能带电粒子流、海量的等离子体云，这些都会给地球空间环境造成严重的威胁，就是我们常说的太阳风暴三轮大攻击，将带来一系列的空间天气灾害。

http://blog.sepc.ac.cn/wp-content/uploads/2017/11/%E5%9B%BE%E7%89%875.png图5  太阳风暴的三轮攻击

          AR2673的第一轮攻击——耀斑引起电离层突然骚扰！

http://blog.sepc.ac.cn/wp-content/uploads/2017/11/%E5%9B%BE%E7%89%876.png图6  随耀斑而来的电离层突然骚扰

    电离层突然骚扰会引起向阳面电离层的电离增加，影响短波通讯。北京时间9月5日白天发生的几次M级耀斑，导致我国绝大部分地区电离层发生短波吸收现象，部分地区发生全吸收。

        AR2673的第二轮攻击——耀斑喷发的高能粒子引起太阳质子事件！

http://blog.sepc.ac.cn/wp-content/uploads/2017/11/%E5%9B%BE%E7%89%877.png图7  中元节太阳风暴引起的太阳质子事件

     北京时间9月5日的M5级耀斑，引起了两年多都未曾出现的中等太阳质子事件，而9月6日爆发的X9级特大耀斑，导致太阳质子通量的再次走高；9月10日的X8.2级耀斑，再次引发质子事件，并在短时间内迅速达到大质子事件水平。比较大的太阳质子事件会导致地球所有轨道的单粒子效应的明显增加。此次事件，引起了各类卫星用户的高度重视和关注。

        AR2673的第三轮攻击——耀斑爆发伴随的日冕物质抛射引起地磁暴！

http://blog.sepc.ac.cn/wp-content/uploads/2017/11/%E5%9B%BE%E7%89%878.png图8  X9级耀斑伴随的强烈日冕物质抛射

http://blog.sepc.ac.cn/wp-content/uploads/2017/11/%E5%9B%BE%E7%89%879.png图9  日冕物质抛射引发的大地磁暴

        X9.3级耀斑伴随的CME经过31小时快速传播，到达地球，引起9月8日至9月9日期间的大地磁暴事件；X8.2级耀斑伴随的CME由于其爆发位置位于日面西边缘，位置较偏，只引起了中等地磁暴事件。地磁暴的发生会导致地球低轨道大气密度的急剧增大，对卫星的拖曳效应迅速上升，引起卫星轨道的快速衰减；会导致磁尾热等离子体注入，地方时子夜到凌晨的中高轨卫星的表面充放电效应概率增高；地磁暴及其后数天，可能引发高能电子暴，高轨卫星的深层充电效应概率增大；可能发生电离层暴，引起全球导航定位精度下降。

    在“中元节”太阳风暴中，AR2673的对地球的三轮攻击完美的诠释了它的威力所在！！

4.针对“中元节”太阳风暴，我们做了什么？

    黑子群AR2673在“中元节”的爆发，正处在第24太阳活动周的下降阶段，它的爆发就像平静的湖面激起的一串涟漪，从它激情表演的那一刻起，中科院空间环境预报中心的工作人员也随之忙碌起来。从M5.5级耀斑，到X9.3级耀斑，再到X8.2级耀斑，预报中心及时启动了空间环境事件响应预案，认真对待每一次大的爆发，集中力量分析数据、预报发展趋势、评估影响。从AR2673的初次亮相，到它淡出日面，预报中心共发出13次预报、6次通报、19次警报（橙色以上级别警报）短信、7条微信文章、6条手机要闻短信，并通过空间中心网站、新浪微博、中科院之声、新华网、腾讯网、科技网、中央电视台等媒体渠道及时有效地把AR2673爆发及影响情况传向各个用户单位和公众，信息同时被多家国内外媒体引用和转发。针对特定保障任务，预报中心密切与有关部门沟通，及时加密预报频率。

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http://blog.sepc.ac.cn/wp-content/uploads/2017/11/%E5%9B%BE%E7%89%8712.png图10  空间环境预报中心发出的部分预报产品及媒体报道

    虽然“中元节”太阳风暴已经成为过去，但太阳爆发活动带有很大的不确定性，空间环境预报中心将密切监视空间环境变化，并及时向相关用户和公众通报。

5. 未来，空间科学卫星将揭示太阳风暴的更多秘密

    为了观测到太阳爆发的三轮攻击，科学家们设计了很多精妙的仪器，并把卫星推送到一些重要的位置来观测，得到太阳爆发和地球空间环境变化的各种观测信息。但遗憾的是，目前太阳观测的卫星图像还主要来自于国外。在我国空间科学先导二期项目支持下，未来5年左右，我国将陆续发射自主的空间科学卫星，为太阳风暴的研究和预报提供更多新的观测资料。其中先进天基太阳天文台（ASO-S），致力于同时观测并研究太阳磁场和太阳耀斑、日冕物质抛射三者之间的关系，为空间天气预报提供数据保障；太阳风-磁层相互作用全景成像卫星（SMILE），将首次实现对地球磁层的整体成像观测，揭示磁层大尺度结构及其对太阳风扰动的响应，将帮助人类进一步了解太阳活动对地球等离子体环境和空间天气的影响；磁层-电离层-热层耦合小卫星星座探测计划（MIT），致力于探测地球空间各圈层耦合机制以及这些机制在引起地球空间环境扰动的作用。这些空间科学卫星的升空，将会更加清晰地观测到太阳爆发和地球空间环境变化的过程，加强人类对太阳风暴的认知和理解。