太空天氣

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影響人類活動的太空天氣

大氣科學所研究的範圍是地球表面至對流層內的天氣現象,對流層指的 是有水汽可上下運動的空汽層,高度約在20公里以下。而太空天氣指的是發生距地球30公里以外的天氣現象。

在所謂太空天氣的 研究高度層裡,天空中已沒有水汽,所以不會像對流層內的風雨,而且也比地球的對流層範圍更為廣闊,它的範圍包括在太陽表面各行星到地球之間的空間,也有稱 它為「空間天氣」。在這個空間裡人類所關心的「風」是「太陽風」,「雨」是太陽所帶來的「電粒子雨」,所以太空天氣中沒有陰晴之分,只有太陽和地球磁場的 「平靜」與「擾動」之分,太空天氣中也沒有「冷」與「暖」變化,而特別重視它的「紫外線」和「幅射線」的多寡變化。

太楊是距 地球最近的一顆恆星,它是由高溫熾熱帶電粒子的氣體所組成,並時時刻刻向外噴射,它與地球一樣會自轉,速度隨著緯度而有所不同,最快的在赤道附近,自轉一 周只需二十五天左右,緯度越高自轉越慢,近極區自轉一周需要三十六天左右。它所噴射出來的電粒子呈紅色火燄,氣體稱為「日珥」,有時也稱太陽風。

太 陽風有不同的形狀如火舌、拱橋、噴泉…等,且大小不一,通常它的高度可達數萬至數十萬公里,當太陽風十分強勁時,我們則稱它為「太陽風暴」,因為這些風暴 常帶有電子,當它侵襲地球時,與地球相撞會產生磁暴,而磁暴會影響到我們的供電系統及通信系統。

當太陽風暴高峰期,對太空環 境中的電離層產生災害性的影響,也會敢人類帶來嚴重災害,如1989年3月13-14日,太陽風暴造成加拿大魁北克省大停電,有600萬人遭受停電之苦而 受凍一天。另外也同時造成全球無線電通信中斷,輪船、航空器的導航系統失靈,這是歷史上罕見的空間災害性天氣事件,引起國際社會的震驚,也引起人類對太空 天氣變化的高度重視。

當人類越文明,科技越發達,依賴太空科技也越密切,對於衛星、通信、導航…等這些高科技產品,受太空天 氣的影響也越大,因為強烈的太陽風暴會破壞輸電系統、通信系統,也會腐蝕輸油管造成漏油,引發火災或環境污染等災害,也已逐漸受到科學家重視並研究防範之 道。

因此,太空天氣學是一門新的科學,它為因應人類高科技發展而誕生,其研究對象是太空間所發生的天氣現象,發展和變更過 程,以及如何運用它的變化來進行太空天氣預報。同時太空天氣學還研究太空間的天氣效應,用來避免和減輕太空天氣災的發生,進而讓人類向太空科技邁進。

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