太陽が「暴力モード」に入ると、地球は「耐えられなくなる」のです...

外出する前に

天気予報をチェックするのは多くの人にとって習慣です

実際、宇宙飛行士は船室を出て宇宙環境に入ります

事前にスペースを把握しておく必要もあります。

気象条件

私たちが日常生活で目にしたり感じたりする天気、気候、気候の変化はすべて対流圏内で起こります。さらに、地球と太陽の間には宇宙天気が存在し、そこでは激しい活動も発生し、人類の生存と発展に密接に関係しています。

今日は以下のことを学習します。

宇宙天気とは何ですか?

宇宙天気の変化はどのような影響をもたらすのでしょうか?

宇宙天気を予測するには？

宇宙天気

太陽フレアやコロナ質量放出などの活動によって引き起こされる地球の宇宙環境の短期的かつ劇的な変化は、宇宙天気と呼ばれます。

宇宙天気には、穏やかと激しいの 2 つの主な種類があります。太陽が静穏状態にあるときに放出する太陽風は遅く、変化も緩やかで、物質密度は比較的低く、明らかな爆発活動は見られません。太陽が爆発モードに入ると、太陽風は大きく変化し、速度と密度が増加し、温度も急上昇します。フレアとコロナ質量放出という2つの「大運動」はいつでも発生し、冷却時間も大幅に短縮され、「狂暴モード」がオンになり、複数の爆発活動が同時に、あるいは連続して発生することになる。

上記の変化は、人工衛星や宇宙ステーション、通信・エネルギーシステム、そして人間の健康に重大な影響と危険をもたらすでしょう。

宇宙天気の変化の影響

宇宙活動の増加と関連アプリケーションの普及に伴い、宇宙の「晴れ、雨、雪」の天候である宇宙天気が、人類社会の正常な運営にますます大きな影響を与えています。同時に、宇宙天気は電力網に破壊的な干渉を引き起こし、社会が依存するインフラに多大な影響を及ぼす可能性があります。

1. 宇宙船の見えない殺人者

1991年5月、我が国の風雲1号B衛星は、宇宙に出てまだ半年しか経っていなかったが、突然制御を失い、ひっくり返り始めた。管制官が問題を発見し対策を講じた時には、衛星の推進剤はすでに噴出していた。設計寿命が1年だったこの衛星は、わずか半年で早期に廃棄されなければならなかった。

これらすべての原因は、太陽からの高エネルギー粒子と地球近くの高温プラズマです。厳しい宇宙気象条件下では、それらは非常に頻繁に出現し、宇宙船の安全に脅威を与えます。

宇宙船のマイクロエレクトロニクス部品は、高エネルギー粒子の高エネルギー部分を最も恐れています。これらの高エネルギー粒子は電子部品を貫通し、データエラー、回路の機能不全、コンピュータの麻痺を引き起こし、衛星の異常や故障を引き起こしたり、衛星を完全に破壊したりする可能性があります。

比較的エネルギーが低い高エネルギー粒子は、宇宙船内の回路基板、配線、その他の場所に電荷を蓄積させ、宇宙船の正常な動作を妨げる可能性があります。

熱プラズマの個々の粒子のエネルギーは高エネルギー粒子ほど高くなく、宇宙船の内部に浸透することはできませんが、宇宙船の表面に蓄積されると表面の充電と放電の影響も引き起こし、宇宙船の正常な動作を妨げ、損傷を引き起こすこともあります。

2. 衛星測位と無線通信における干渉源

地上60～1000キロメートルの領域には、荷電粒子で構成された電離層が存在します。無線信号が電離層を通過できるかどうか、また電離層を通過する際に信号パラメータが変化するかどうかは、すべて電離層の特性に関係しています。

たとえば、短波信号は、この周波数帯の無線信号の電離層の反射を利用して大陸を越えて伝わります。しかし、地上が衛星と通信する場合には、電離層を透過できる高周波信号を使用する必要があります。

電離層の特性は主に太陽活動の影響を受けます。フレアが発生すると、フレアの発生と同時に電離層の特性も即座に変化します。コロナ質量放出が地球に衝突すると、発生する磁気嵐によって電離層の特性も変化します。

地上設備が北斗やGPSなどの衛星測位システムから送信される測位信号を受信して​​位置情報を計算する際には、すでに電離層の一般的な特性が考慮されています。

宇宙天気の影響で電離層の性質が変化すると、測位信号の実際の変化が機器に設定された条件と異なるようになり、測位装置の測位精度が低下します。

日常生活における携帯電話の測位では、測位精度の要求は高くなく、携帯電話基地局の位置を利用して精度の低い測位を行うことができるため、宇宙天気の影響は明らかに感じられません。しかし、方向性掘削や新世代の航空航法および計器着陸システムなどの高精度の現場作業では、電離層の変化によって測位精度が低下すると、通常の作業に支障をきたすほどです。

3. 高電圧送電網の破壊の背後にいる男

磁気嵐が社会生活に及ぼす脅威は、電力網に与える損害にあります。磁気嵐によって引き起こされる磁場の急激な変化は、長距離の高電圧送電線に強力な地磁気誘導電流を発生させ、電力供給の不安定化や電力網の完全な崩壊を引き起こす可能性があります。

1989年3月の磁気嵐によりカナダのケベック州の電力網が麻痺し、何百万人もの人々が電気のない寒い夜を過ごしました。さらに強力な太陽嵐が襲って電力網の大型コア変圧器が焼損した場合、電力網は長期間麻痺状態に陥ることになる。

これは、これらの大型コア変圧器のほとんどが特別にカスタマイズされた製品であり、交換用にすぐに使用できる既製のバックアップがないためです。一度損傷すると、短期間で交換部品が見つからなくなります。電気は現代社会の運営にとって基本的な条件です。電力供給が失われると、社会全体の活動が停止してしまいます。

宇宙天気予報

宇宙天気予報を作成する手順:

1.最新の観測データを収集する

さまざまなバンドの太陽画像、太陽X線フラックス、太陽磁場、地磁気指数、電離層状況などのデータを総合的に解析し、観測データと数値シミュレーションに基づいて予測を行います。宇宙天気予報に関する結論を出すために主任予報官と協議が行われます。

2.各種予測製品の作成

宇宙天気予報製品には、日次、週次、月次、年次レポートなど、さまざまな種類があります。 Space Weather Daily は、過去 24 時間の宇宙天気状況を要約し、太陽活動レベル、地磁気活動レベル、電離層の状態など、今後 1 ～ 3 日間の宇宙天気状況を予測します。宇宙天気週間レポートは、過去 7 日間の宇宙天気の状況を要約し、今後 7 日間の宇宙天気の傾向を予測します。大規模なフレアや磁気嵐などの重要な宇宙天気現象が発生した場合には、宇宙天気予報などの成果物も発表されます。

3.公開

宇宙天気予報はウェブサイト、ファックス、アプリ、テキストメッセージ、Weibo、WeChatパブリックアカウントなどの手段を通じて公開され、誰もが最新の宇宙天気の状況を把握できるようになります。