青少年科普 | 前沿关注 | 空间探索 | 生命科学 | 国防时空 | 生活顾问 | 自然世界 | 科学漫谈 | 信息时代 | 科普视频 | 科普论坛
首页 | 科协在线 | 地震扫描 | 北方瓷都 | 钢铁工业 | 煤炭产业 | 冀东文化 | 唐山名人 | 网上科技馆 | 科普动画 | 下载区
网站公告
·关于开展唐山市第六届青少年科技创新标兵和优秀科技教师评选活动的通知 [11-9]
·关于2018年唐山市青少年信息学(NOIP2018)奥林匹克竞赛获奖情况的通报 [11-1]
·关于组织开展第34届唐山市青少年科技创新大赛及作品征集的通知 [4-28]
会员登录
 用户名
 密  码
 验证码
站内搜索
 范  围
 关键词
本类热点Top10
NASA 计划炸彗星 俄占星家不答应
2005年第一份天象大餐:新彗星约会七仙女
相对论带来五大发现之宇宙大爆炸
“深度撞击”直接证明彗星上有冰
保护宇宙环境刻不容缓
土卫六可能20亿年后出现生命
科学家在实验室合成出“恒星尘埃”
月球诞生之谜
最美丽的行星——土星
月球,巨大的资源宝库
当前位置:首页>>空间探索>>日月星辰>>阅读文章
太阳风暴,能像预报天气那样预测?
添加时间:2017-4-13  来源:科技日报  点击:194  
【 双击滚屏 】 【 收藏 】 【 打印 】 【 关闭 】 【 字体: 】 

  人们热爱太阳光的温暖,却往往忽视我们赖以生存的这颗恒星的暴烈。虽远隔亿万公里,太阳风暴对地球的影响依然巨大,导致的损失难以估量。人类能及时预测太阳风暴,进而降低遭受的损失吗?美国国家大气研究中心(NCAR)的一项最新研究成果或为人类预测太阳风暴提供了可能。

  NCAR研究人员在近日出版的《自然·天文学》杂志上发表论文称,太阳上存在类似于地球上行星波一样的长波,很可能与太阳黑子、耀斑等活动密切相关。这一发现使科学家今后能从一个新角度观察太阳,更好地研究太阳的活动。

  罗斯贝波,极端天气的背后推手

  罗斯贝波是一种行星波,由20世纪最有影响的气象学家卡尔—古斯塔夫·罗斯贝发现并因而得名。罗斯贝波是地球大气中的一种非常缓慢的、大尺度的波动,波长(两个相邻槽线或脊线之间的距离)达3000千米到10000千米。它因地球自转时不同纬度和高度上的角速度不同而引发,是地球大气中自然形成的一种现象。

  在地球上,罗斯贝波与大气喷流的路径和压力系统的形成有关,会对大气气象造成很大影响,因而成为天气预报的重要理论依据。也曾有研究认为,北半球与大气环流模式有关的一些极端天气,如2010年的俄罗斯热浪、2013年的欧洲洪水,极有可能与罗斯贝波密切相关。

  观测太阳,科学家等来一个机会

  地球上的罗斯贝波形成于大气中的旋转流体,而太阳同样在旋转,且由于它主要由等离子体组成,在某些方面,就像一个巨大的磁化海洋一样。因此,在NCAR科学家斯科特·麦金托什看来,太阳上存在罗斯贝波并不奇怪。

  但猜测到与实际观测到完全是两码事。长久以来,科学家们并没有把这种波形区分开来的手段。他们可以利用众多的卫星全方位地观测地球,但却只能站在地球上仰望星空,从一个角度去研究太阳。

  这一窘境直到2011年才有所改观。从2011年到2014年这3年里,科学家们终于找到了一个前所未有的机会,一个一次性全方位观测太阳大气的机会。在此期间,他们不仅得到了布设于地球与太阳之间的美国国家航空航天局(NASA)太阳动力观测站(SDO)的观测数据,同时还得到了NASA日地关系观测站(STEREO)任务中两颗围绕太阳飞行的航天器的观测数据。三个观测台提供了持续的、360度的太阳观测视角,直到2014年STEREO的一个航天器失去联系。

  结合三颗卫星的数据,科学家们可以看到整个太阳,得以在同一时间进行全面的观测。NASA戈达德太空飞行中心的SDO项目科学家迪恩·佩斯奈尔说:“这些数据扩展了我们的研究边界,对于了解太阳磁场及太阳内部活动至关重要。”

    数据挖掘,万千影像中查找波形

  麦金托什和合作者全面挖掘了在这一窗口期收集到的数据,希望能够看到大尺度波型的出现。

  研究小组利用SDO和STEREO仪器拍摄的图像来识别和跟踪太阳表面的冠状亮点。这些亮点分布在整个太阳表面上,并被用来跟踪、分析太阳大气的深层运动。他们将合并后的数据绘制在霍夫穆勒图上,这是一个由气象学家开发的研究工具,以突出波在地球大气层中的作用。通过分析,研究人员得出结论,磁化活动会慢慢地扫过太阳,就像在地球上的罗斯贝波一样。

  这一发现使得科学家能将一系列与磁场相关的太阳现象,包括太阳黑子的形成、黑子生命周期、11年太阳周期的起源等联系起来。麦金托什说:“所有这些现象可能是‘捆绑’在一起的,但我们需要一个全面的视角来看待它们。我们相信,数十年来人们一直在观察这些类似罗斯贝波的影响,但却没有把它们整合在一起。”

  预测风暴,尚需更全方位的观测

  太阳上存在类似罗斯贝波的波动现象,这一发现使科学家可以从新的角度理解太阳的真实情况,而且可以更好地预测太阳的活动。

  美国国家科学基金会大气和地球科学部门项目主管伊利亚·罗塞夫指出,这一发现对太阳风暴的预测至关重要。太阳风暴是空间气象恶化的主要驱动力,而恶劣的空间气象会对地球造成严重影响,如损坏太空中的卫星,影响通信和导航系统,导致电网停电,其造成的经济损失每年高达100亿美元。

  但现在就说人类可以准确预测太阳风暴还为时过早。科学家们还需要更广的观测角度和视野,再次对太阳进行全方位的观测,以更深入地了解这种波的波形和存在的模式。麦金托什说:“我们需要一个围绕太阳飞行的宇宙飞船,持续监测太阳磁场的演变。”

  (科技日报华盛顿4月10日电)

相关文章
[ 日月星辰 ] 太阳风暴,能像预报天气那样预测? (2017-4-13)
[ 日月星辰 ] 2014年天象“谢幕”之作小熊座流星雨23日夜空绽放 (2014-12-22)
[ 日月星辰 ] 流星雨、日环食等四大天象齐聚5月天宇 (2013-5-3)
[ 地球报告 ] 科普:地核温度有多高 (2013-5-3)
[ 日月星辰 ] 爱因斯坦再次胜利:时空本质平滑而非泡沫状 (2013-1-15)
[ 日月星辰 ] 2013最亮彗星亮度超月亮:明年11月肉眼可见 (2012-12-19)
[ 日月星辰 ] 众包模式助力研究:科学家请你解决暗物质之谜 (2012-11-22)
[ 日月星辰 ] 科学家观测恒星死亡:揭示太阳系未来命运 (2012-11-19)

设为首页 - 加入收藏 - 网站简介 - 版权申明 - 联系方式 - 网站合作 - 意见建议 - 网站地图
唐山市科学技术协会主办 Copyright © 2004-2005 唐山科普在线 版权所有 未经授权禁止复制或建立镜像
北京光蓝网络科技有限公司 提供技术支持 Powered by Glaer GIP(TM) V3.0
冀ICP备05016301号 网络不良与垃圾信息举报中心