随着对空间环境现象认知的深化,科学家发现,空间环境不仅直接影响到人类的航天活动,同时也直接或间接地影响地球大气气象和地面人类的生产、生活和科研等活动,与人类生命健康、衣食住行等方面也息息相关。如今,空间环境预报已经走出了科学殿堂,进入到人们的日常生活中。在我们每天收听的气象预报中,已经悄然出现对某些重大空间环境事件的预报,气象预报的内容正在向空间环境预报延伸。
空间环境预报和地面天气预报一样,也有现报、警报、短期预报和中长期预报。但是,从关注的环境因素、空间区域和服务对象而言,空间环境预报与通常的地面天气预报还是有本质上的区别,是无法相互替代的。我们可以从各类预报内容上看到这种区别。
1)空间环境现报。现报是指报告当前或最近未来时刻的空间环境要素和空间天气事件。通常主要针对太阳辐射参数、太阳风行星际参数、磁层粒子和场、电离层、中性大气参数等常规空间环境要素,有时也可能包括正在发展中的空间天气事件的状态和发展趋势。
2)空间环境警报。警报是以紧急通告的形式发布数小时内可能对飞船或其他航天设备、地面人类或技术装备有损害作用的空间天气事件的预测和影响情况。主要包括指出灾害性空间天气事件发生的时间、可能的事件强度及事件的持续时间等;警告和提醒用户采取必要的防护措施,以躲避或减小事件可能造成的损害。
3)空间环境短期预报。短期预报是提出预测到的几小时到几天的空间环境要素和空间天气事件。短期预报一般包括太阳活动、地磁活动等空间天气指数和太阳质子事件、太阳耀斑事件、地磁暴等空间天气事件的概率。短期预报是以统计和经验为主的方法,通过数据收集、质量检验、分析处理、模式计算、图形显示,最后综合分析的结果。
4)空间环境中长期预报。中长期预报是对未来几个月或几年的空间天气发展趋势性变化的预测,主要目的是为工程和任务设计提供远期环境评估。中长期预报主要根据太阳活动和地球运动的周期性变化规律和发展趋势作出预测。例如,太阳活动水平有11年的周期性变化规律,太阳自转而造成的太阳活动、行星际扰动、地磁活动有27天的周期性变化规律等,这都是科学家们作出分析预报的重要科学依据。
图2-15 空间环境预报中心主页
中国载人航天工程空间应用系统建立的空间环境预报中心,在为中国载人航天服务的同时,也对国内外用户开放。空间环境预报中心利用现代网络技术发布各类预报,为更多的科研、产业部门提供空间天气信息,特别是灾害性空间天气信息,从而成为我国空间环境科学与应用技术研究和学术交流的重要平台。图2-15为空间环境预报中心主页。