送走2022、迎來2023
雖然跨年期間的能夠看到太陽的時間不多,但太陽活動對於太空環境的影響依舊不減。
在倒數2022年結束的最後幾天,仍然持續有著太陽閃焰和磁暴事件的發生。過去這一年,如果有關注太空天氣作業辦公室網站的朋友,應該也有發現到網站上方的選單前方出現黃色的「太空天氣報告」的次數也增加不少。這也因為近幾年太陽活動逐年增加,伴隨發生的事件也跟著上升不少,因此自動告警的報告也增加不少。現在,就一起來回顧2022年的太空天氣狀態。
太陽黑子相對數最大值:165 (2022/10/03)
太陽閃焰最大值:X2.2 (2022/04/20)
地磁擾動(磁暴)最大值:Kp=7 (G3, 2022/04/10)
太陽活動進入第25週期(Cycle 25)之後,今年不僅所記錄到的太陽黑子相對數高於原本預測的趨勢,也是近5年來首度每天都能在表面上觀測到太陽黑子。太陽黑子相對數最大值出現在2022年10月3日(根據SIDC資料),而觀測員也曾經紀錄下近10群的太陽黑子出現在投影觀測紀錄紙上。從太陽黑子數的變化來看,數值比科學家所預期的數值還要來的高。這樣也意味著太陽活動的強度相較原本預期的增強許多,而有機會產生更多的太陽風暴,形成較不穩定的太空環境。
太陽表面活耀區匯聚的磁場,當出現磁力線扭曲和重連時,會在過程中發出強烈的Xray輻射,形成所謂的太陽閃焰。目前是透過NOAA/GOES衛星所記錄到的太陽Xray輻射通量數值,來判斷太陽閃焰的強度和估算次數。這一年最強的太陽閃焰等級為X2.2,出現的時間為2022年4月20日,幸好閃焰發生後持續的時間很短,因此並沒有在全球造成顯著的影響。然而,今年所觀測到的短暫增強次數相較去年,次數高達4倍之多,甚至也有出現長達一週以上的時間,太陽短波輻射的強度都超過所設定的警戒等級(B6.0)以上。如果剛好是高頻無線電通訊的使用者,也許就能感受到3到5MHz的通訊頻率的日間收訊品質多少有一點改變。不過也因為太陽活動增加,電離層濃度上升,相對也讓使用頻率較高的高頻通訊使用者能夠有比較多的通訊機會。
地磁擾動的成因主要是受到高速太陽風或日冕物質拋射所帶來的電漿粒子擠壓地球磁場後,地表所觀測到的劇烈變化。而本年度共有64天達到磁暴等級,多數都是微弱磁暴(Kp=5, G1等級),僅有1天的Kp指數為7而達到中度磁暴(G3, 2022/04/10)。雖然沒有劇烈的磁爆事件發生,但2022年初SpaceX衛星發射過程中,正巧受到了一場微弱磁暴的影響,導致近40顆衛星無法正常進入運作軌道而墜毀。這場事件,雖然對SpaceX整體的衛星通訊建置作業影響不大,但也讓許多人發現太陽活動和太空天氣事件原來也能造成嚴重的傷害,進一步重新檢視磁暴或太空天氣對於衛星操控和太空產業的可能影響。
進入2023年,如果太陽黑子數仍然持續按照現在的趨勢增加,有可能今年就會達到原本科學家對於第25太陽活動週期的最大值。隨著增強的太陽活動和正蓬勃發展的太空產業,未來太空環境的變化將會和我們的生活逐步拉近,也別忘了常到太空天氣作業辦公室網站關心近期的太空環境變化。
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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