央視網(wǎng)消息：中國氣象局消息，根據(jù)我國“羲和號”衛(wèi)星觀測，近日，太陽發(fā)生了一次壯觀的日珥爆發(fā)事件，大量的等離子體物質(zhì)和能量被拋向太空。這次爆發(fā)的威力極其強大，劃出了一條長達(dá)約40萬公里的熾熱等離子體溝壑，其長度大致相當(dāng)于地球到月球的距離。

日珥是由太陽等離子體構(gòu)成的較冷且密集的絲帶，它們可以通過磁場懸浮在太陽表面上，當(dāng)這些日珥變得不穩(wěn)定時，可能會劇烈爆發(fā)，有時會引發(fā)日冕物質(zhì)拋射，觸發(fā)地球上的地磁暴，但這次事件發(fā)生在太陽的東邊緣，并未對準(zhǔn)地球，所以沒有造成明顯的近地空間環(huán)境變化。

太陽活動仍處峰年 空間天氣災(zāi)害還將頻發(fā)

像這樣的日珥爆發(fā)事件，如果朝向地球，就可能引起近地空間天氣變化。與地球上的“風(fēng)雨雷電”類似，太陽和地球之間的廣袤空間也有“天氣變化”，稱為空間天氣，主要包括太陽風(fēng)、地磁暴、電離層擾動等。災(zāi)害性空間天氣可導(dǎo)致衛(wèi)星失效、通信中斷、導(dǎo)航偏差、電網(wǎng)癱瘓等重大風(fēng)險。專家表示，隨著太陽活動高年的到來，類似的事件已多次發(fā)生，目前太陽活動雖然有所減弱，但仍處于較高水平，未來太陽仍有可能出現(xiàn)大規(guī)模爆發(fā)。

太陽活動具有約11年的周期性變化規(guī)律，從2019年開始的第25個太陽活動周已進(jìn)入峰年階段，2024年和2025年都是太陽活動的高發(fā)期。研究發(fā)現(xiàn)，本次太陽活動周比上一個太陽周期更為強烈。

中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心副主任李暉稱：“從2024年到今年，太陽上大概有60余次X級別的大耀斑產(chǎn)生，一次X級別耀斑的能量大概相當(dāng)于中國30萬年用電量的這樣一個水平，這些X級耀斑會引發(fā)日冕物質(zhì)拋射，傳播到地球以后會引起空間環(huán)境的劇烈擾動，2024年5月，多個X級耀斑引發(fā)了特大磁暴事件；在2024年10月份也有一個超大磁暴，引起了我國電離層大面積的減弱甚至消失，對我們的通訊導(dǎo)航造成了很強的擾動和危害?！?/p>

預(yù)計到2030年本輪活躍期結(jié)束前，太陽仍可能出現(xiàn)大規(guī)模爆發(fā)，尤其是日冕物質(zhì)拋射和X級耀斑可能引發(fā)強地磁暴。

太陽活動頻繁 太空資產(chǎn)安全面臨挑戰(zhàn)

隨著人類科技的進(jìn)步，太陽爆發(fā)活動導(dǎo)致的空間天氣災(zāi)害的影響將越發(fā)顯著，尤其對在軌航天器和地面通信系統(tǒng)的威脅增大。專家提醒，活躍的太陽活動引發(fā)的空間天氣災(zāi)害正使得太空資產(chǎn)安全面臨更大挑戰(zhàn)。

當(dāng)前，我國太空資產(chǎn)規(guī)模持續(xù)壯大，在軌航天器數(shù)量已超1000顆，太陽活動進(jìn)入高活躍狀態(tài)，空間天氣災(zāi)害頻頻發(fā)生，給太空資產(chǎn)安全帶來了更大挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計，在軌衛(wèi)星故障有一半左右是受到空間天氣事件的影響。

此外，太陽爆發(fā)之后產(chǎn)生大量的高能粒子會穿過衛(wèi)星的電子器件，影響儀器發(fā)出的指令與數(shù)據(jù)圖像，同時也會給航天員艙外作業(yè)安全等帶來不利影響。

人工智能賦能空間天氣預(yù)報取得新進(jìn)展

太陽活動仍處于高發(fā)期，因此高效、精準(zhǔn)的空間天氣預(yù)報尤為重要。目前，我國人工智能賦能空間天氣預(yù)報取得了新的進(jìn)展。

記者向大家展示了我國自主研發(fā)的、世界首個面向空間天氣監(jiān)測預(yù)報的人工智能模型。據(jù)了解，這個模型將于近期正式對外發(fā)布，它能夠預(yù)報太陽爆發(fā)影響地球的全過程，將為復(fù)雜空間天氣智能預(yù)報提供新的技術(shù)手段。

國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心主任王勁松稱：“在此之前，我們實際上已經(jīng)構(gòu)建了從太陽到地球的多個這種人工智能的模型，比方說針對太陽風(fēng)的模型，叫‘煦風(fēng)’，這個是針對地球磁場的，叫‘天磁’，針對地球電離層的叫‘電穹’，分別針對不同的區(qū)域進(jìn)行預(yù)報，但是它沒有體現(xiàn)從太陽到地球整個因果鏈的物理的這種關(guān)系，就不可能提高它的預(yù)報水平。因此我們就發(fā)明了一種耦合優(yōu)化器，把所有這些大模型裝起來，構(gòu)建了一個可以插拔的、未來可以更新的空間天氣鏈?zhǔn)降娜斯ぶ悄苣Ｐ停小L(fēng)宇’，使得上下游的模式之間能夠相互學(xué)習(xí)、相互傳遞，相互提高對方的精度?！?/p>

據(jù)介紹，空間天氣涉及太陽、行星際空間、地球磁層、電離層等多個圈層的相互作用，物理機制極為復(fù)雜，目前我國已經(jīng)建立起天地一體化的觀測體系，如何將海量數(shù)據(jù)快速融合，縮短傳統(tǒng)數(shù)值模型的計算耗時，就需要人工智能的幫助。通過這個模型，將觀測數(shù)據(jù)與數(shù)值模式生成的數(shù)據(jù)結(jié)合，可實現(xiàn)從空間天氣監(jiān)測、建模到預(yù)警的全鏈路智能化，來實現(xiàn)快速、實時的空間天氣預(yù)測。

人工智能賦能空間天氣預(yù)報取得新進(jìn)展：實時自動識別太陽風(fēng) 助力空間天氣預(yù)報

記者了解到，人工智能正在助力空間天氣監(jiān)測、預(yù)報以及研究的各個環(huán)節(jié)，比如一次太陽風(fēng)事件，捕捉到它的跡象、分析它的來源都可以實時進(jìn)行，以更好地預(yù)報出它未來的發(fā)展和影響。

中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心副主任李暉稱：“AI技術(shù)賦能空間天氣預(yù)報，我們這里面做的實際上是根據(jù)太陽風(fēng)觀測數(shù)據(jù)來推斷這一段的太陽風(fēng)究竟是從太陽表面哪個源區(qū)產(chǎn)生的，我們叫太陽風(fēng)源區(qū)的自動識別或者自動分類。”

太陽風(fēng)是指太陽外層大氣向外射出的高速帶電粒子流，它與地球磁場及大氣相互作用，可能會引發(fā)磁暴、產(chǎn)生極光、干擾衛(wèi)星通信與電網(wǎng)系統(tǒng)等。不過，源于太陽表面不同位置的太陽風(fēng)所造成的空間天氣的效應(yīng)也不一樣，有了人工智能的自動識別，可以為空間天氣預(yù)報提供更有效的信息支撐。

人工智能賦能空間天氣預(yù)報取得新進(jìn)展：天地一體化監(jiān)測預(yù)警 提升衛(wèi)星自身防護(hù)

針對隨機發(fā)生的太陽爆發(fā)事件，我國正不斷完善天地一體化監(jiān)測預(yù)警體系。專家表示，與此同時，提升衛(wèi)星系統(tǒng)自身防護(hù)能力也同樣重要。

為了第一時間捕捉太陽爆發(fā)，及時做出預(yù)報預(yù)警，我國已建立起天地一體化空間天氣監(jiān)測體系，“風(fēng)云衛(wèi)星”“羲和號”和“夸父一號”衛(wèi)星在空中緊盯著太陽的一舉一動；在地面，中國氣象局布局73個臺站，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——子午工程布局了31個臺站近300臺設(shè)備，首次實現(xiàn)了對日地空間環(huán)境全圈層多要素的立體式綜合探測；空間天氣鏈?zhǔn)綌?shù)值預(yù)報模型和人工智能預(yù)報模型的建成，也將為復(fù)雜空間天氣預(yù)報提供新的技術(shù)手段。專家建議，在不斷加強監(jiān)測預(yù)警的同時，也需提升衛(wèi)星系統(tǒng)自身防護(hù)能力。

國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心主任王勁松稱：“從航天器的設(shè)計開始，一直到它最后的運行，各個環(huán)節(jié)都必須要考慮到空間天氣的影響。比如衛(wèi)星設(shè)計的時候，就要根據(jù)太陽活動的強弱去判斷，在它的壽命期間可能經(jīng)受到的輻射上下限是多少，做好相關(guān)防輻射的設(shè)計；另外，像衛(wèi)星在不同的軌道可能遇到的這種由于空間天氣變化而導(dǎo)致它受到阻力變化的時候，它上面所帶的燃料甚至衛(wèi)星的樣子和它飛行的姿態(tài)都必須有很多的考慮?！?/p>

中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心副主任李暉稱：“我們希望是衛(wèi)星上引入人工智能，有這樣一個智能的芯片，它不再完全依賴地面做預(yù)報再傳給它一個指令，它是就地采樣、就地分析、就地決策，所以我們希望未來是有一個自主智能的手段。”