“太空天气预报”的作用（开卷知新）

　　习近平总书记在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上的重要讲话中强调：“空间技术深刻改变了人类对宇宙的认知，为人类社会进步提供了重要动力，同时浩瀚的空天还有许多未知的奥秘有待探索，必须推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展。”为了保障我国空间技术系统安全，国家重大科技基础设施之一子午工程立项建设。2012年，子午工程一期投入运行。2022年底，子午工程二期的重大设备——圆环阵太阳射电成像望远镜完成系统集成。预计2023年底，子午工程二期将全面建成，届时可为我国自主监测空间天气提供更多有效手段，助力国家科技、经济、民生等重点领域发展。

　　面对浩瀚空天，我们的先人认为那里除了点点星光，可能空无一物，因此称之为“太空”。后来，人们逐渐认识到太空其实并不空，而是充满了等离子体、宇宙射线、电磁场等物质，存在各种复杂的物理现象。随着1957年世界上第一颗人造卫星发射成功，人类开始进入并利用太空，太空与人类生产生活的关系越发紧密。就像人们需要根据天气预报安排生产生活一样，为了规避太空灾害、更好地探索和利用太空，人们也迫切需要“太空天气预报”，及时监测太空环境并准确预测其变化规律。

　　发生在人类生存发展的“第四环境”，空间天气深刻影响人类的地面和太空活动

　　风、霜、雨、雪，是发生在地表低层大气（对流层）中的天气现象。对流层厚度不超过20千米，相比整个日地空间乃至宇宙空间的尺度，可谓薄如蝉翼。对流层以外是否也会发生各种天气现象？答案是肯定的。人们很早就发现太阳并非一成不变，而是源源不断地往外喷发物质和能量，时而平缓、时而猛烈。黑子、耀斑、日冕物质抛射等太阳活动此起彼伏，所引发的太阳风暴不断搅动着日地/太阳系空间和行星周围的环境，在太空中产生各种各样短时间尺度的变化，称之空间天气。太阳打个喷嚏，包括地球在内的各大行星就得“感冒”。强烈的太阳活动可引起灾害性空间天气。一般而言，剧烈的太阳活动会给地球空间带来“三轮打击”：大幅增强的X射线、紫外射线将以光速轰击地球，8分多钟后即可导致大气电离率增强，引发电离层的剧烈扰动；太阳高能粒子将在几小时之后到达地球附近，极大影响在地球周围运行的航天器安全；上百亿吨的等离子体从太阳表面以每秒上千公里的速度抛出，形成的日冕物质抛射事件将在几天内到达地球，引起近地空间各种环境要素的剧烈扰动。

　　这种与人类日常生活所处环境大相径庭的空间环境，也被称为继大陆、海洋和大气环境之外的“第四环境”。随着科学技术进步和人类活动范围扩大，空间环境对人类生存发展的影响越发深远。现在，人类已经将上万个航天器送入太空。研究表明，大约有20%—25%的航天器故障与空间天气有关。航天员在太空中的活动更是会受到各类辐射的威胁。除了太空活动，人类在地面上的生产生活也会受到空间天气影响。高铁、电网、输油管线等高技术系统可能因地磁感应电流而损毁。电离层扰动会影响无线电通信信号的稳定性和可使用的频带范围，影响卫星导航的精度，甚至导致通信和导航设施失效。如今，自动驾驶技术蓬勃发展，但其安全性高度依赖于卫星导航定位的精度，灾害性空间天气可能导致卫星导航定位的误差变大进而引发交通事故。

　　沿南北方向布局设备，子午工程一期对近地空间环境进行全方位扫描