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11月12日至13日，内蒙古、北京、新疆等地区出现绚丽北极光，引发关注。极光通常与磁暴同时出现。中国气象局国家空间天气监测预警中心发布消息称，11月12日8时至11月13日11时，地球持续处于磁暴状态，其中特大磁暴持续6小时，特大磁暴持续9小时。此前，中心宣布北极光预计将于13日至15日在我国出现。北纬40度以北的居民可能想用相机或手机拍摄北方夜空的照片。如果你居住在高海拔地区，居住在北纬35度左右也可以尝试一下。风暴如何导致极光有磁性？为什么有些极光是绿色的，有些是粉红色的？从这个意义上说，新京报记者采访了中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间气候国家重点实验室研究员庄苗、副研究员李志涛。报告称，未来几十年，地磁纬度的变化将使中国更容易看到极光，并且在北京等北纬40度的城市更容易看到极光。 11月12日晚，北京天文馆团队拍摄到内蒙古自治区呼伦贝尔市的极光场景。北京天文馆供图 预计从明年开始太阳能活动将减弱。新京报：这个活跃的日相预计会持续多久？什么时候结束？苗帆：太阳活动的周期是11年。太阳活动从最低点到最高点增加，然后减少到最低点。这就是活动周期。活动期限约为3年。巅峰年参考rs为太阳活动最强的一年，高峰期是指太阳活动最强的时期。从2023年底开始，太阳表面将出现更多黑子。去年，太阳活动频繁，5月和10月出现强烈的太阳爆发。去年是太阳第二十五个活跃周期的高峰年。尽管今年太阳活动有所减弱，但我们仍然处于活跃期，这将导致大规模的活动。不过，从明年开始，太阳活动预计将逐渐减弱，并在2030年左右达到最低点。最近发生了一场巨大的地磁风暴，尽管这种情况极为罕见。新京报：太阳活动后期会发生什么？太阳活动如何引发磁暴？这场磁暴有多强？苗帆：太阳活动期间，会发生太阳爆炸，其表现形式是多种多样的。其中之一是太阳辐射的增加，即耀斑。另一个是释放大量物质，称为日冕物质抛射。这种材料带有磁场并包围着颗粒。它将在 1 到 4 天内到达地球。该场与地球磁场相互作用并引起地球磁场的变化。地磁风暴是地球磁场异常变化的症状。 11月12日上午8时，地球磁场发生强烈扰动，产生巨大磁暴，磁暴红色警戒级别进入太空环境灾害事件红色预警。灾难是指太空环境的严重改变，一旦发生，就会对人类活动和技术系统产生影响。当发生非常大的磁暴时，它们会影响轨道和电离层，影响航天器、通信和导航。磁暴分为小型磁暴、中型磁暴、大型磁暴和超大型磁暴。磁风暴。这次发生的是最高级别的超巨磁暴。李志涛：地磁场扰动的指标有很多。 kp指数常用，范围为0～9。Kp=5，即发生小磁暴。在接下来的 6、7、8、9 天内，能量呈指数级增长。 Kp=6的能量相当于Kp=5的10倍，所以这场Kp=9的巨型磁暴的能量极其强大。 2024 年 5 月和 2024 年 10 月发生过一次。这些事件极为罕见。未来几年，随着太阳活动逐渐减弱，预计发生大型地磁暴的概率也会逐渐降低。地磁风暴影响通信导航 新京报：本次地磁风暴的来源是太阳活动区AR4274。这个活动领域有什么特点？苗娟：耀斑X1.7、X1.2、X5.1分别于11月9日、10日、11日在该活动区发生全部都伴随着强烈的日冕物质抛射。与 X1.7 相关的日冕物质抛射有五个闪光级别：A、B、C、M 和更高。这个活跃区域在太阳表面已经存在很长时间了。 10月10日，太阳表面开始出现活跃区域。当时，它被指定为AR4246并引发了一次小爆炸。随着太阳的旋转，10月18日将在太阳的反面。 11月3日左右，当活跃区向太阳方向旋转（新编号AR4274）时，该区域将变得更大，磁场结构也将变得更加复杂。这个复杂的磁场就像一个被压缩和扭曲的弹簧。它越复杂，它储存的能量就越多，爆炸时释放的物质就越多。目前，活跃区AR4274位于太阳西侧，面积为1100个太阳面积单位，能量基本释放。李志涛：AR的磁场梯度4274太阳活动区的磁场梯度与传统活动区的磁场梯度不同。结构非常不稳定，储存的能量非常强大，而且很容易被利用。在太阳自转的27天内，其面积不断增大，太阳远端的火山喷发不断。喷射出的物质可能会到达其他行星，例如金星，但不会影响地球。如果面向太阳，爆炸时喷射出的物质会到达地球，爆炸会影响地球。新京报：太空恶劣天气会造成哪些损害？苗帆：地磁暴过程影响热层大气密度，增加低轨道卫星的阻力，加快轨道衰变速度。此外，地磁风暴期间会发生电离层风暴，影响卫星通信和导航。这是因为电子密度的增加影响质量通信并导致卫星导航精度下降。电离层风暴是区域性的，因此每个区域受到的影响不同。红色极光比绿色极光更罕见 新京报：极光是如何产生的？李志涛先生：极光主要出现在距离地球100多公里到几百公里的高度，其成因与磁暴有关。从太阳侧面喷射出的物质主要是进入地球磁场的等离子体云。地球磁层在北极和南极上有一个漏斗形区域。这些等离子云悬浮在地球北极和南极上方的大气中。带电粒子影响大气中的氧、氮等原子，刺激这些原子的能级跃迁并产生不同颜色的光。常见的原色是绿色，但也有红色、蓝色、粉色、紫色甚至混合色。新京报：为什么我感觉欧洲的极光以绿色居多，而在我国观测到的极光却以粉色居多？李志涛：我刚才说了，磁暴是有等级的。当小型地磁暴发生时，等离子体云的能量相对较低，这些物质无法到达低纬度地区。然而，在阿拉斯加、挪威和冰岛等纬度较高的地区，这些物质到达了上述地区。这些物质的能量相对较低，它们发出的光主要是绿光，因为没有足够的能量来撞击原子。通常出现在海拔100至200公里处。每个人都会看到绿色极光，因为小型地磁暴会更频繁地发生。过去两年是太阳活动频繁的年份，地磁风暴的强度也相对较强。当发生非常大的磁暴时，物质的能量会变强，速度也会相对变快。当它击中一个氧或氮原子，能量跳跃较剧烈，故发出的光呈红色。它们的海拔通常超过200公里，有时达到400公里，这使得它们很容易被看到。这种红色极光不仅在日本可以看到，其他国家的中高纬度地区也能看到。红色北极光比绿色北极光更罕见。随着地磁纬度的变化，极光将在中国中纬度城市变得更加常见。新京报：极光主要出现在高纬度地区，尤其是高磁纬度地区。为什么近年来日本大面积观测到极光？李志涛：地理纬度不变，但地磁纬度、伦理道德逐渐改变。直到几年前，地磁南纬极还位于加拿大北部，但近年来，地磁南纬极逐渐移至西伯利亚。受此影响，中国地磁纬度越来越高，西尔去看极光。未来30年或40年，在我们国家看到北极光将比在美国更容易。即使没有发生重大磁暴，我国在北纬40度至50度之间的中纬度地区也有可能看到极光。对于爱好者来说，看到北极光的机会增加了。北京位于北纬39度至42度之间，中心位于北纬40度左右。这次在怀柔市拍摄极光，但市中心路灯较多，目前还无法观测到极光。下一个太阳活跃期预计发生在 2036 年至 2037 年。不仅如此，漠河先生，到时候中国将会有更多的城市更容易看到北极光，而且在北纬40度的城市会更加常见。新京报：子午二期项目已经全国获批。在这其中扮演什么角色监测和预测活动？李志涛：子午项目北起漠河，南至三亚，有多个地磁观测站。所有这些站都以较高的准确性和及时性监测了这场极强的磁暴。此外，电离层站还对电离层爆炸进行监测，并取得了良好的效果。新京报记者 张璐 主编 张守敬 编辑 赵琳