空间天气可能对地球上的人类活动和在轨航天器安全运行造成严重的影响，加强对空间天气变化的监测和预测，防患于未然变得愈发重要。空间天气不同于地球天气，那么空间天气监测预报也与大气探测及我们每天看到的天气预报大相径庭，现在就带您走进“空间天气监测预报”,一探究竟。

| 监测预测空间天气需要那些本事？

空间天气监测概括起来就是要具备对太阳、行星际空间、近地空间环境的监测能力。目前，我国已形成天地一体化的空间天气业务监测格局——地基监测方面，在15个省（自治区、直辖市）布设了地基空间天气观测设备84台（套），国家卫星气象中心成立了国家空间天气监测预警中心（全球空间天气中心（中国）），已初步形成“三带六区”地基空间天气专业网布局；

天基监测方面，依托13颗风云系列气象卫星装载的12类49台（套）空间天气监测仪器，以及首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”，初步形成天基综合观测网。

完善的天地综合观测系统初步实现了对太阳、地磁、电离层和中高层大气重要参数的业务化监测，探测能力和精度稳步提升。以此为基础，国家空间天气监测预警中心获取多种自主观测数据，同时整合“羲和号”卫星、深圳市天文台的高质量监测资料，构建了天地一体化的空间天气因果链全过程自主监测技术体系，及时掌握太阳活动和空间天气情况。

空间天气预报主要目的是预报空间天气事件及其影响。国家空间天气监测预警中心形成了规范的空间天气预报业务体系，关键空间天气参数的预报准确率与事件预报水平迈入世界一流行列；形成了完整、先进、规范化的空间天气业务服务模式，应用效果良好，总体达到国际先进水平。

当有大耀斑、强地磁暴等重要空间天气事件发生时，还会发布空间天气预警、现报等产品。空间天气预警信息正式纳入国家突发事件预警信息发布平台，让公众和专业用户及时掌握太阳活动的最新动向。目前，我国已形成规范化、定量化的空间天气监测预报预警业务。

| 空间天气预报有啥用？

空间天气预报既能为卫星发射和载人航天、地面技术系统、导航、通信等保驾护航，也为公众观赏美丽的极光和开展信鸽放飞活动提供服务。

国家空间天气监测预警中心作为国家级空间天气业务单位，为航天器发射及在轨运行提供空间天气预报及影响评估服务。特别是根据太阳表面黑子的形态和演化特征，能够提前1至3天知晓太阳质子事件的爆发和强度，这样就可以为载人航天任务的航天员出舱活动时间进行严密计算与安排，提供出舱时间窗口预报，不会让其遭遇太阳质子事件；地面系统还会时刻监视着太阳高能粒子的变化，一旦突破阈值就会紧急命令航天员返回舱内。如果预测到超强太阳质子事件，气象部门则直接向航天系统发出警报，使航天员进入屏蔽舱。这些空间天气预报警报保证航天员的安全。例如2008年，神舟七号载人飞船指令长翟志刚成为我国第一位太空出舱的航天员，国家空间天气监测预警中心结合空间天气环境准确预报出舱窗口时间。

国际民航组织 （ICAO）全球空间天气中心（中国）每天不间断监测全球范围内可能影响航空安全运行的太阳活动、电离层等空间天气现象，提供空间天气情报咨询服务，助力全球航空安全。

国家卫星气象中心专门开发了空间碎片碰撞预警系统，能够实时预报太空中高速飞行的碎片位置，为包括风云卫星在内的航天器安全运行提供保障。强地磁扰动会引起空间站轨道上大气密度的大幅升高，当预测到强地磁事件时，将会提请航天部门提前准备应对轨道高度的突然下降。

国家空间天气监测预警中心根据极光产生的原理，通过对太阳爆发活动如日冕物质抛射进行监测，获取其爆发位置、爆发强度、物质传输速度等要素，大致判断极光带的范围变化，并通过微信公众号“空间天气”及时向公众发布极光预报等。

当地磁暴强度达到中等或更高等级时，信鸽在距鸽巢数百公里外的飞行途中，方位判断的误差可达十公里甚至数十公里，远超信鸽通过肉眼可搜寻的范围，造成无法归巢。“信鸽飞行指数预报”就是根据信鸽远距离飞行的导航理论，针对国内广大信鸽运动参与者，专门制作的一种空间天气专业服务。它根据太阳未来活动趋势、爆发可能性、时间跨度以及强度，预判可能造成的信鸽导航误差，从而指导信鸽放飞运动，减少不必要的信鸽丢失。

作者 | 荀纪伟 高级工程师，毕业于南京气象学院天气动力学专业（现为南京信息工程大学大气科学专业）。作者长期在天气预报和气象服务一线从事业务及管理工作。

来源: 荀纪伟