2018年太空天氣回顧

2018-12-28 | 譯編者:李奕德 審訂員:黃俊穎


2018年太空天氣回顧
2018年太空天氣回顧

 又是新的一年,2018年結束也迎接了全新的2019年。過去一年算是太陽活動第24週期末端,因此太陽活動相對顯得緩和許多,也沒有特殊的劇烈太陽風暴發生。透過數字和相關說明,一起回顧2018年的太空天氣狀態。

2018/06/20太陽表面影像 (資料來源:NASA/SDO)
2018/06/20太陽表面影像 (資料來源:NASA/SDO)

 從太陽黑子相對數*(沃夫數, Wolf Number)來看,2018年的太陽黑子數相較於2017年整體偏低。全年合計有209天在太陽表面上(面對地球側)是沒有觀測到太陽黑子存在,而且在10月底(10月22日至11月7日)時,有連續17天沒有觀測到太陽黑子,也是今年最長的紀錄。

 而在今年的紀錄中,最高太陽黑子相對數出現在6月20日,當天的數值為56。從太陽表面影像上可以清楚觀測到三群主要的太陽黑子,由左而右分別為編號2715、2713和2714,並在18:00UT的時候最為顯著,隨後開始消散。當天(6/20)上午由於台北天氣條件不佳,在加上觀測時間太陽黑子處在發展初期,因此從氣象局天文站的可見光影像中較難觀測到這3群太陽黑子的存在。在這一段期間,共有連續長達16天(6月12日至6月27日)有觀測到太陽黑子存在,是今年連續紀錄中最久的一次。

*中央氣象局天文站因受限天氣條件無法連續觀測,故太陽黑子相對數的觀測資料以比利時皇家天文台太陽影響資料分析中心(Solar Influences Data Analysis Center)為依據,紀錄時間自2018年1月1日起至12月31日止。

2018/02/07太陽閃焰,影像觀測頻譜為波長9.4奈米。(資料來源:NASA/SDO)
2018/02/07太陽閃焰,影像觀測頻譜為波長9.4奈米。(資料來源:NASA/SDO)

 由於太陽活動較為緩和,全年太陽風的平均風速為每秒392.02公里,密度為每立方公分3.03個。不過,根據NOAA/DSCOVR衛星的觀測資料顯示,今年所記錄到最高太陽風風速出現在7月12日,達到每秒1192.81公里。相較之下,最低太陽風風速則為4月18日的每秒255.53公里。至於密度的部分,極大值為6月12日的每立方公分有194.69個,極小值出現在6月17日,只有每立方公分0.1個。

 另外,在太陽輻射的部分,根據NOAA\GOES衛星的Xray通量觀測,今年足以影響到高頻(HF)通訊*的太陽閃焰總共發生了35次,最大等級**為C8.1,出現在2月7日。由於太陽輻射增強的影響與太陽的天頂角有關,因此只有地球上恰好為白天的區域才會有影響。因此,在這35次太陽閃焰中,其中共有9次發生的時間是對台灣地區周遭的高頻通訊會造成程度不等的干擾***。但因NOAA的太空天氣預報中心(Space Weather Prediction Center, SWPC)所使用的無線電干擾指數(Radio Block, R Scale) 的影響範圍是從等級為M1.0開始區分指數R1至R5,也正因為如此,今年相對於NOAA的指數而言,產生無線電干擾的太陽閃焰發生次數為0。

*當閃焰等級大於B6.0時,太陽直射地區範圍內的高頻(3-30MHz)電波通訊就有可能受到不同程度的干擾。

**太陽閃焰強度依據NOAA/GOES Xray通量密度觀測分為 A, B, C, M, X等級。

***影響台灣地區的時段為閃焰發生時間介於00:00-08:00UT的事件。

2018/08/26 04:25UT 極光可見範圍預測
2018/08/26 04:25UT 極光可見範圍預測

 由於太陽活動緩和,且沒有顯著的太陽風暴發生,本年度合計有發生磁暴*的天數為21天,每月平均2-3次。地磁擾動指數極值出現在8月26日,因受到日冕物質拋射事件影響,高緯度測站所推算的地磁擾動指數Kp值為7,低緯度測站所計算的DST指數為-156,也是今年唯一個NOAA/SWPC地暴指數(Geomagnetic Storm, G Scale)達到G3的事情。在這20個有磁暴發生的日子中,達到強度達到G2的7天,僅為G1的有12天。

*依據NOAA Scale區分,當Kp小於等於4時,指數為G0(無),因此超過4為磁暴。依此類推,Kp=5時,指數為G1(微弱)、Kp=6時,指數為G2(輕度)、Kp=7時,指數為G3(中度)、Kp=8時,指數為G4(強烈)以及當Kp=9(最大值)時,指數為G5(劇烈)。
**DST指數為地磁強度相對變化量,當有地球磁場受到擠壓時,指數下降至負值,並隨擾動程度增加而減少。


 從觀測資料與模式預測顯示,2019年的太陽活動仍然穩定且持續偏低,預估太陽風暴發生的次數仍然會偏少。雖然整體而言,明年的太空天氣仍屬於緩和程度,但仍然需要持續監測太空天氣變化與提供在地化相關訊息外,同時也會密切注意太陽活動第24周期的結束,以及進入太陽活動第25周期的特徵何時會出現。

延伸閱讀: 太陽活動相對數Spotless Days
引用來源: ROB/SIDCNASA/SDONOAA/SWPC

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李奕德

國立中央大學太空科學所博士班畢業,現任中央氣象署數值資訊組研究員。專長:電離層物理、電離層模擬、太空科學科普教育、Dagik Earth應用

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