搜狐科技《思想大爆炸——对话科学家》栏目第57期，对话中国气象局国家空间天气监测预警中心高级工程师韩大洋。
嘉宾简介：
韩大洋，中国气象局国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）高级工程师，长期从事空间天气效应及其对人类活动影响的研究，著有《太阳不完全使用手册》科普图书，在《发明与创新》杂志发表“重新认识太阳”系列科普。

划重点：
1.把地球上所有的核弹，不管是氢弹、原子弹聚在一起同时引爆，所产生的能量强度可能也就算是一次小级别的太阳耀斑爆发。
2.太阳耀斑对于我们公众的直接影响较小，它主要影响高技术系统，例如短波无线电通讯、GPS导航等。
3.现在正处在第25个太阳活动周，2024年可能是太阳活动的高峰期，耀斑爆发的数量和强度都可能会更高。
出品｜搜狐科技
作者｜郑松毅
“预测准了太阳的活动，就能预测人类的未来”，曾有诸多研究学者这样说道。如果说地球上能够存在生命和完善的生态系统都要感谢太阳的馈赠，那最终让世界重回黑暗时代的，会不会也是太阳？
2024年1月1日早上5时55分，在新年伊始之际，X5.0级太阳强耀斑在宇宙中如烟花般绽放。国家空间天气监测预警中心随即发布耀斑橙色预警，一时间受到广泛关注，话题直冲热搜榜首。

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太阳强耀斑爆发会对人类生活造成哪些影响？后面还会有更高强度的太阳耀斑爆发吗？人们需不需要做些什么来保护自己？
围绕人们对于太阳耀斑的种种疑惑，搜狐科技深度对话中国气象局国家空间天气监测预警中心高级工程师韩大洋，讲述光斑闪耀背后的故事。
韩大洋介绍，太阳耀斑在爆发时会释放出巨大的能量。把地球上所有的氢弹、原子弹聚在一起同时引爆，所产生的能量强度也就算是一次小级别的太阳耀斑爆发。如果是X级太阳耀斑爆发的话，相当于上千万、上亿颗核弹同时引爆释放的能量。 6park.com
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他表示，太阳耀斑爆发对于公众的直接影响较小，能到达地球的辐射强度可以忽略不计。主要影响高技术系统，例如短波无线电通讯、GPS导航等。8分30秒，这是耀斑爆发后发散出的光波正式到达地球所需的时间，电离层中原本稳定平静的大气微粒就会受到额外的照射，它们的形态、运动方式都会发生巨大的变化，从而改变电离层的密度和结构，进而影响通讯信号的传输。这一现象在向阳面尤其严重，背阳面则因没有受到阳光的直射，电离层不会受到影响，但是好在，耀斑的爆发持续时间多为几十分钟，随着耀斑的结束，这些大气微粒也会逐渐恢复平静。
“值得注意的是，现在是是第25个太阳活动周走向峰年的阶段。根据全球太阳活动研究小组判断，今年刚好是太阳活动的高峰期，换句话说，2024年耀斑爆发的数量和强度都可能会更高。”
照此趋势，灾难性超级太阳耀斑爆发是否终将到来？
韩大洋认为，就当前活动周中太阳耀斑的观测数据来看，还谈不上太阳会对地球造成毁灭性打击，不必过度恐慌。但从人类历史上发生的大耀斑事件来看，如果其再次发生在当今的高科技社会，肯定会对电网及通讯等领域造成更严重的影响，且恢复起来十分困难。
“可以想象，没有电力、通讯、没有网络的世界会变成什么样子。有可能社会也会动荡起来，到时还没等太阳消灭人类，人类就会自乱阵脚地冲突起来。我想起来大概十几年前全球科学家给自然灾害排了一个名次，第一名是小行星撞地球，第二名则是超级太阳风暴。”
以下为对话实录（经整理编辑）：
搜狐科技：太阳耀斑爆发是怎样一种现象？
韩大洋：太阳耀斑是典型的一种太阳爆发活动，它的起因是太阳大气里面能量的一种剧烈释放。它的表现形式就和它的名字一样，“耀”是指耀眼明亮，“耀斑”就是明亮的光斑。
搜狐科技：X5.0级太阳耀斑有多强？强度分级是根据什么定义的？
韩大洋：X5.0级的耀斑属于大级别耀斑，具体能量强度是5*10^-4瓦特每平方米，是自2017年9月10日太阳爆发X8.2级耀斑以来，太阳所爆发最强的耀斑活动。
“X5.0”是对耀斑标准的一种命名规则，前面的“X”代表它能量的级别；后面的数字是指它在当前能量的级别下，它所达到的强度。 6park.com
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科学上我们会测量耀斑发出的X光波段的峰值流量，根据峰值流量来对它分级。级别从小到大分别是A、B、C、M、X，所释放能量依次增大10倍。C级以下的耀斑均为小耀斑，M级耀斑为中等耀斑，X级耀斑则为大耀斑。
搜狐科技：太阳耀斑爆发究竟会不会给人类生活带来影响？
韩大洋：耀斑是典型的空间天气事件。有统计表明，约有40%的太空活动中的设备故障及设备报警（卫星、探测器）都与空间天气事件相关。
太阳耀斑对于我们公众的直接影响比较小，它主要影响高技术系统，例如短波无线电通讯、GPS导航等。这是因为在耀斑爆发后约8分30秒后，其散发出的光波会正式到达地球，并会对距离地面约60到1000公里高度范围内的电离层造成直接的照射。这样一来，电离层中原本稳定平静的大气微粒就会受到影响，其密度、及运动方式都会发生巨大的变化，从而改变电离层的密度和结构，最终影响通讯信号的传输。 6park.com
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好比学生本身是按照队列站在操场上，当太阳耀斑爆发时，学生开始四处乱跑，有些学生集中在操场中间，另一些集中在操场一角。这种情况下，信号传输功能就会受到干扰，造成原本应从卫星传回地面的一些重要数据丢失，依赖卫星信号工作的导航系统也会出现误差增大等异常。
搜狐科技：那太阳耀斑爆发会对人的身体健康有影响吗？之前有人说其有辐射致癌风险。
韩大洋：这位朋友如果不是宇宙空间站工作人员或宇航员，是不用担心耀斑的辐射影响的。因为耀斑爆发所散发出来的就是光，光波的范围虽然非常广（伽马射线、X射线、红外、微波），但其中有辐射风险的光波会被稠密的地球大气层“格挡”。能够到达地面的，可以忽略不计。
搜狐科技：太阳耀斑爆发是否有周期性？是可预测的吗？
韩大洋：宏观上太阳耀斑和太阳活动周一样，具有约11年的大周期，但对于单个太阳耀斑本身来说是不存在周期性的，但它确实有可预判性。观察人员会根据太阳活动区（太阳黑子）的面积、结构、及形态的变化作出预测。
但无论是通过人工判断，还是借助物理模型，或是人工智能，现在仍有较大的偶然性。想要完全准确地预测耀斑爆发，还没有人能做到。
搜狐科技：就目前监测数据而言，太阳耀斑的爆发频率和强度后面会更高吗？
韩大洋：判断耀斑爆发的频率和强度，要从太阳整体活动趋势来考虑。太阳活动周期平均是11年，在活动周期内，太阳黑子的数量会呈现从多到少，再到多的变化，耀斑爆发的强度和频率与其正相关。
现在是2024年初，正处在第25个太阳活动周。根据全球太阳活动研究小组判断，今年刚好是太阳活动的高峰期，耀斑爆发的数量和强度都可能会更高。
搜狐科技：如果强度更高的耀斑频繁爆发的话，会造成什么严重影响吗？
韩大洋：如果是发生在晚上影响会小些，因为光线不会直接照射。只有当光线能照射到电离层时，才会造成相应的影响。
像这次X5.0耀斑爆发时，我们是凌晨，一些国家却是白天，就直接影响到了短波无线电系统，太平洋地区上空和大洋洲部分区域的短波无线电瘫痪了1小时左右。像飞行员、船员都会借助短波无线电来通讯，导航系统也受到了很大影响。
搜狐科技：历史上出现过最大强度的太阳耀斑是多少？当时有发生什么令您印象深刻的事吗？
韩大洋：历史上最强耀斑被报道是X28级，但当时是受到测量仪能力限制，没有测到更高的强度，科学家评估的真实强度大概是X45级。
当时全球范围内有很多卫星都陷入了一种异常状态，比如出现了数据丢失、停止工作等情况。伴随着耀斑爆发后所发生的日冕物质抛射的打击，地球出现了地磁暴，进一步让卫星运行环境变得恶劣起来。 6park.com
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地磁暴发生时，地球周围空气会向上膨胀，使卫星飞行路径上的空气密度加倍，从而降低卫星的速度，造成轨道降低的严重后果。有一些卫星甚至被直接拽进低层大气，最后烧毁。还有些仪器因被高能带电粒子轰击导致失效。
搜狐科技：我们刚才谈到太阳耀斑爆发时会释放出巨大能量和光波，这股能量资源是可以被收集利用的吗？
韩大洋：这的确是一个很科幻的问题，我之前也做过一些设计，从技术角度来讲是很困难的。
第一，光的辐射强度与传播距离成反比，当它从太阳穿越到地球时，光的强度会明显下降。第二，太阳是一个球体，发出的光是发散的，等它到达地球时，已经可能只剩下原本爆发时能量的数十亿分之一。再加上地球大气层的格挡，剩余光的能量就更弱了。
有人建议直接把能量收集器放在太空里，但在收集能量后如何传回到地球，以及设备是否会被耀斑爆发能量直接损坏，都是需要考虑的问题。它确实是人类获取优质太阳能的一个手段，也许未来真的有可能做到。
搜狐科技：人们现在能做些什么来保护地球免受耀斑爆发的侵害？在太阳耀斑发生时，人们需不需要采取某些措施来保护自己？ 6park.com
 
韩大洋：地球在面对耀斑时，不需要做任何的防护措施。因为地球存在的时间比人类要久的多，和太阳之间已经形成了默契，太阳耀斑爆发和地球接收能量两不耽误。
从公众角度来说，先要做的是更多地了解耀斑，这样才能在耀斑爆发前制定好应对方案，例如调整无线电频率以适应干扰，而不是等它发生了再感到慌乱。
还有就是预防电信诈骗，有人会借助科学的幌子说耀斑爆发有强辐射，劝你把手机关机，然后再对你的银行卡进行操作，这样你就不会察觉了。但实际上不用担心辐射，刚才说过了，能产生电离辐射的那些波段很难传过来。
搜狐科技：有人说，“地球上所有生命生存的能量，本质上都是由太阳给予的，但也可能有一天太阳会变成夺走地球文明的杀手。”您觉得就目前太阳的活动看来，灾难性耀斑爆发可能会来吗？
韩大洋：是的，地球上能够存在生命和完善的生态系统可以说是完全依赖于太阳的馈赠。至于说太阳会带来毁灭性打击还谈不上，我们要谨慎，不能危言耸听。
但在历史上，我们的确经历过由太阳活动引发的大事件。1859年，超级耀斑爆发、日冕物质抛射、带电粒子流同时袭来，导致全球有线电话电报业务完全瘫痪，有的甚至出现电线高温熔断的情况。如果这场灾难是发生在如今的高科技时代，卫星、电网、及海底电缆等应该都会在短时间内瘫痪，且恢复起来十分困难。
可以想象，没有电力、通讯，没有网络的世界会变成什么样子。有可能社会也会动荡起来，到时还没等太阳消灭人类，人类就会自乱阵脚地冲突起来。
我想起来大概十几年前全球科学家给自然灾害排了一个名次，第一名是小行星撞地球，第二名则是超级太阳风暴。

贴主:雪狼99于2024_01_08 16:04:39编辑