平流层的天气怎么样?低轨道卫星最有体会

2016-10-26 16:37:50  来源:每日科技网

        【每日科技网】

   千百年来,人们就知道,狂风暴雨、电闪雷鸣、洪涝、水旱······地球上这些恶劣的环境变化,给人们的衣、食、住、行和生产活动带来巨大的灾难。

  然而,这些极端的天气现象几乎都发生在最靠近地面,空气对流运动强烈的对流层中。对流层以上的大气处于什么样的状态,人类却很难感受到。  1957年10月4日,第一颗人造卫星“斯帕特尼克1号”进入太空。人类满怀信心地向这一遥远的疆域走去。航天、通信、导航以及军事活动从地表扩展到成百、上千公里的空间。人们逐渐认识到,除了地球的陆地、海洋和大气之外,还存在着广袤的第四疆域—空间环境。  空间环境,是指地球表面20-30公里以上的中高层大气、电离层、磁层、行星际空间,和太阳大气构成的日地环境。它由太阳不断向外输出的巨大能量和物质,与地球相互作用而形成。因此,太阳活动控制着空间环境的喜怒哀乐。  太阳给地球和人类提供者光和热。人类可以在阳光的普照下,创造现代物质文明。同时,它又是一个输出巨大能量和物质极富变化的天体。  太阳表面一些剧烈的爆发活动,如太阳耀斑、日冕物质抛射事件等,一旦喷发,很多物质就会喷发到行星际空间。这类大团物质的空间尺度要比地球大很多倍,甚至可能大几十上千倍。有的可能传到地球空间,有的则不会进入地球空间。  当太阳剧烈爆发时,增强的电磁辐射、高能带电离子流和高速等离子体云将对地球形成三轮攻击,打破地球空间相对稳定宁静的局面,即产生空间天气事件。  正如地面上的天气是随季节变化一样,太阳活动也有它自己的周期性,于是就出现了空间环境的“好天气”与“坏天气”。当太阳处在平静的状态,独特的空间环境,为航天、通信、资源探测等活动提供地面不可能有的便利。它阻止和吸收来自太阳的X射线、紫外线、高能带电粒子以及超音速的太阳风暴对地球人类的直接轰击。是人类生存的重要保护层。然而,水可载舟也可覆舟。常常出现的恶劣空间天气变化也给人类的高科技活动带来严重的危害。  1994年1月,加拿大部分地区的电视、广播、电话等因恶劣的空间天气而不能正常工作,给当地人们的生活、工作造成了极大的影响。  1990年11月,我国“风云一号”气象卫星因高能带电粒子的轰击卫星姿态无法控制而失败。  1995年8月,我国亚太2号通信卫星因高空切变风而爆炸。  1997年1月11日,美国AT&T公司的一颗价值2亿美元,设计使用寿命为12年的同步轨道通讯卫星仅服务了3年就失效。  2000年7月,发生的太阳耀斑和日冕物质抛射事件导致我国北方地区短波通信遭受严重干扰,通信中断最长17个小时。  这些事件就像地球上的狂风暴雨一样,无形的“空间天气”不但引起卫星运行、通信、导航以及电站输送网络的崩溃,造成地球上的通讯中断。还可能危及人类的生命和健康,造成社会经济的重大损失。  虽然肉眼看起来浩瀚无垠的太空笼罩着一片静寂,但在科研人员眼中这里的“风吹草动”都蕴含着无形的自然法则。于是,开始去探索。为了应对太阳风暴带来的这些灾害性天气事件,我国空间物理学家魏奉思院士等科学家共同提出了建设子午工程的设想。  子午工程,从北到南沿东经120度子午线附近,北起漠河,经北京、合肥、武汉、广州,南至海南并延伸到南极中山站。东起上海,经武汉、成都,西至拉萨的沿北纬30度维度线附近。由15个监测站台构成一个以链为主、链网结合的大型空间环境检测系统。  这座南北跨度约4000公里,高度达几百公里的“长城”可以帮助科学家把地球表面中高层大气、电离层、磁层乃至十几个地球半径以外的行星空间环境“尽收眼底”。通过空间环境监测数据探究灾害性空间天气的变化规律。  由于还没有哪个人的帽子被太阳风吹掉过,空间天气的变化似乎不容易被人们感受 到。但是,随着社会文明的进步,空间技术已经深刻的改变了人类的思维和生活。通讯、电视、广播、金融交易、网络和信息,这些围绕在我们身边的技术系统无处不在,并且时刻接受着来自遥远太空的威胁与挑战。  这一切都在告诉我们,行走在科学探索的道路上,需要更多的人仰望天空,像关心日常天气那样关注神秘的“空间天气”。

  千百年来,人们就知道,狂风暴雨、电闪雷鸣、洪涝、水旱······地球上这些恶劣的环境变化,给人们的衣、食、住、行和生产活动带来巨大的灾难。

  然而,这些极端的天气现象几乎都发生在最靠近地面,空气对流运动强烈的对流层中。对流层以上的大气处于什么样的状态,人类却很难感受到。  1957年10月4日,第一颗人造卫星“斯帕特尼克1号”进入太空。人类满怀信心地向这一遥远的疆域走去。航天、通信、导航以及军事活动从地表扩展到成百、上千公里的空间。人们逐渐认识到,除了地球的陆地、海洋和大气之外,还存在着广袤的第四疆域—空间环境。  空间环境,是指地球表面20-30公里以上的中高层大气、电离层、磁层、行星际空间,和太阳大气构成的日地环境。它由太阳不断向外输出的巨大能量和物质,与地球相互作用而形成。因此,太阳活动控制着空间环境的喜怒哀乐。  太阳给地球和人类提供者光和热。人类可以在阳光的普照下,创造现代物质文明。同时,它又是一个输出巨大能量和物质极富变化的天体。  太阳表面一些剧烈的爆发活动,如太阳耀斑、日冕物质抛射事件等,一旦喷发,很多物质就会喷发到行星际空间。这类大团物质的空间尺度要比地球大很多倍,甚至可能大几十上千倍。有的可能传到地球空间,有的则不会进入地球空间。  当太阳剧烈爆发时,增强的电磁辐射、高能带电离子流和高速等离子体云将对地球形成三轮攻击,打破地球空间相对稳定宁静的局面,即产生空间天气事件。  正如地面上的天气是随季节变化一样,太阳活动也有它自己的周期性,于是就出现了空间环境的“好天气”与“坏天气”。当太阳处在平静的状态,独特的空间环境,为航天、通信、资源探测等活动提供地面不可能有的便利。它阻止和吸收来自太阳的X射线、紫外线、高能带电粒子以及超音速的太阳风暴对地球人类的直接轰击。是人类生存的重要保护层。然而,水可载舟也可覆舟。常常出现的恶劣空间天气变化也给人类的高科技活动带来严重的危害。  1994年1月,加拿大部分地区的电视、广播、电话等因恶劣的空间天气而不能正常工作,给当地人们的生活、工作造成了极大的影响。  1990年11月,我国“风云一号”气象卫星因高能带电粒子的轰击卫星姿态无法控制而失败。  1995年8月,我国亚太2号通信卫星因高空切变风而爆炸。  1997年1月11日,美国AT&T公司的一颗价值2亿美元,设计使用寿命为12年的同步轨道通讯卫星仅服务了3年就失效。  2000年7月,发生的太阳耀斑和日冕物质抛射事件导致我国北方地区短波通信遭受严重干扰,通信中断最长17个小时。  这些事件就像地球上的狂风暴雨一样,无形的“空间天气”不但引起卫星运行、通信、导航以及电站输送网络的崩溃,造成地球上的通讯中断。还可能危及人类的生命和健康,造成社会经济的重大损失。  虽然肉眼看起来浩瀚无垠的太空笼罩着一片静寂,但在科研人员眼中这里的“风吹草动”都蕴含着无形的自然法则。于是,开始去探索。为了应对太阳风暴带来的这些灾害性天气事件,我国空间物理学家魏奉思院士等科学家共同提出了建设子午工程的设想。  子午工程,从北到南沿东经120度子午线附近,北起漠河,经北京、合肥、武汉、广州,南至海南并延伸到南极中山站。东起上海,经武汉、成都,西至拉萨的沿北纬30度维度线附近。由15个监测站台构成一个以链为主、链网结合的大型空间环境检测系统。  这座南北跨度约4000公里,高度达几百公里的“长城”可以帮助科学家把地球表面中高层大气、电离层、磁层乃至十几个地球半径以外的行星空间环境“尽收眼底”。通过空间环境监测数据探究灾害性空间天气的变化规律。  由于还没有哪个人的帽子被太阳风吹掉过,空间天气的变化似乎不容易被人们感受 到。但是,随着社会文明的进步,空间技术已经深刻的改变了人类的思维和生活。通讯、电视、广播、金融交易、网络和信息,这些围绕在我们身边的技术系统无处不在,并且时刻接受着来自遥远太空的威胁与挑战。  这一切都在告诉我们,行走在科学探索的道路上,需要更多的人仰望天空,像关心日常天气那样关注神秘的“空间天气这里与你我只隔20公里 天气却迥然不同然而,这些极端的天气现象几乎都发生在最靠近地面,空气对流运动强烈的对流层中。对流层以上的大气处于什么样的状态,人类却很难感受到。  1957年10月4日,第一颗人造卫星“斯帕特尼克1号”进入太空。人类满怀信心地向这一遥远的疆域走去。航天、通信、导航以及军事活动从地表扩展到成百、上千公里的空间。人们逐渐认识到,除了地球的陆地、海洋和大气之外,还存在着广袤的第四疆域—空间环境。  空间环境,是指地球表面20-30公里以上的中高层大气、电离层、磁层、行星际空间,和太阳大气构成的日地环境。它由太阳不断向外输出的巨大能量和物质,与地球相互作用而形成。因此,太阳活动控制着空间环境的喜怒哀乐。  太阳给地球和人类提供者光和热。人类可以在阳光的普照下,创造现代物质文明。同时,它又是一个输出巨大能量和物质极富变化的天体。  太阳表面一些剧烈的爆发活动,如太阳耀斑、日冕物质抛射事件等,一旦喷发,很多物质就会喷发到行星际空间。这类大团物质的空间尺度要比地球大很多倍,甚至可能大几十上千倍。有的可能传到地球空间,有的则不会进入地球空间。  当太阳剧烈爆发时,增强的电磁辐射、高能带电离子流和高速等离子体云将对地球形成三轮攻击,打破地球空间相对稳定宁静的局面,即产生空间天气事件。  正如地面上的天气是随季节变化一样,太阳活动也有它自己的周期性,于是就出现了空间环境的“好天气”与“坏天气”。当太阳处在平静的状态,独特的空间环境,为航天、通信、资源探测等活动提供地面不可能有的便利。它阻止和吸收来自太阳的X射线、紫外线、高能带电粒子以及超音速的太阳风暴对地球人类的直接轰击。是人类生存的重要保护层。然而,水可载舟也可覆舟。常常出现的恶劣空间天气变化也给人类的高科技活动带来严重的危害。  1994年1月,加拿大部分地区的电视、广播、电话等因恶劣的空间天气而不能正常工作,给当地人们的生活、工作造成了极大的影响。  1990年11月,我国“风云一号”气象卫星因高能带电粒子的轰击卫星姿态无法控制而失败。  1995年8月,我国亚太2号通信卫星因高空切变风而爆炸。  1997年1月11日,美国AT&T公司的一颗价值2亿美元,设计使用寿命为12年的同步轨道通讯卫星仅服务了3年就失效。  2000年7月,发生的太阳耀斑和日冕物质抛射事件导致我国北方地区短波通信遭受严重干扰,通信中断最长17个小时。  这些事件就像地球上的狂风暴雨一样,无形的“空间天气”不但引起卫星运行、通信、导航以及电站输送网络的崩溃,造成地球上的通讯中断。还可能危及人类的生命和健康,造成社会经济的重大损失。  虽然肉眼看起来浩瀚无垠的太空笼罩着一片静寂,但在科研人员眼中这里的“风吹草动”都蕴含着无形的自然法则。于是,开始去探索。为了应对太阳风暴带来的这些灾害性天气事件,我国空间物理学家魏奉思院士等科学家共同提出了建设子午工程的设想。  子午工程,从北到南沿东经120度子午线附近,北起漠河,经北京、合肥、武汉、广州,南至海南并延伸到南极中山站。东起上海,经武汉、成都,西至拉萨的沿北纬30度维度线附近。由15个监测站台构成一个以链为主、链网结合的大型空间环境检测系统。  这座南北跨度约4000公里,高度达几百公里的“长城”可以帮助科学家把地球表面中高层大气、电离层、磁层乃至十几个地球半径以外的行星空间环境“尽收眼底”。通过空间环境监测数据探究灾害性空间天气的变化规律。  由于还没有哪个人的帽子被太阳风吹掉过,空间天气的变化似乎不容易被人们感受 到。但是,随着社会文明的进步,空间技术已经深刻的改变了人类的思维和生活。通讯、电视、广播、金融交易、网络和信息,这些围绕在我们身边的技术系统无处不在,并且时刻接受着来自遥远太空的威胁与挑战。  这一切都在告诉我们,行走在科学探索的道路上,需要更多的人仰望天空,像关心日常天气那样关注神秘的“空间天气”。

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