據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，科學(xué)家認(rèn)為目前太陽(yáng)正處于第24周期中，前一個(gè)周期結(jié)束于2008年，而2013年正好是為期11年平均周期中的最活躍期。太陽(yáng)周期是太陽(yáng)磁場(chǎng)活動(dòng)的規(guī)律性現(xiàn)象，黑子數(shù)量也會(huì)增加，該情況將會(huì)導(dǎo)致地球的電離層受到干擾。眾所周知，全球定位系統(tǒng)的信號(hào)依賴空間傳輸，而混亂的空間電磁環(huán)境可能導(dǎo)致導(dǎo)航信號(hào)出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題。即將到來(lái)的2013年或面臨強(qiáng)大的太陽(yáng)風(fēng)暴，科學(xué)家們正在通過(guò)設(shè)置全球聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)站對(duì)太陽(yáng)風(fēng)暴進(jìn)行觀測(cè)，以研究在太陽(yáng)活躍期所發(fā)生的現(xiàn)象。

圖1 2013年地球或?qū)⒚媾R強(qiáng)大的太陽(yáng)風(fēng)暴襲擊

圖2 太陽(yáng)活動(dòng)與地磁指數(shù)在不同年份下的活躍情況分布表

　　太陽(yáng)黑子數(shù)量的急劇增加可能導(dǎo)致地球電離層環(huán)境出現(xiàn)改變，這是位于我們大氣頂層的等離子“殼層”，之所以太陽(yáng)活躍期的風(fēng)暴會(huì)引起科學(xué)家的高度關(guān)注，是因?yàn)楫?dāng)前運(yùn)行在軌道上的人造衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)還沒(méi)經(jīng)過(guò)太陽(yáng)風(fēng)暴高度活躍期的考驗(yàn)，人們擔(dān)心電離層電磁環(huán)境的變化可能導(dǎo)致全球定位系統(tǒng)或者其他通過(guò)近地空間的信號(hào)受到嚴(yán)重干擾而出問(wèn)題。

　　圖1中顯示的是在美國(guó)地區(qū)出現(xiàn)的日全食事件，當(dāng)月球盤面完全進(jìn)入并遮擋住部分太陽(yáng)圓面時(shí)的情景。圖2則顯示了太陽(yáng)的活躍程度正在不斷加強(qiáng)。顯示了太陽(yáng)活動(dòng)與地磁指數(shù)在最后一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)極大期后出現(xiàn)再次緩慢上升的趨勢(shì)，橙色表示太陽(yáng)黑子的水平;太陽(yáng)輻射通量水平用綠色表示，顯示總的能量輸出;地磁指數(shù)則與地球周圍空間環(huán)境的磁暴水平有關(guān)，用藍(lán)色和粉紅色表示。

　　早在20世紀(jì)，無(wú)線電愛(ài)好者率先發(fā)現(xiàn)了電離層的奧秘，這是一層可受到太陽(yáng)帶電粒子強(qiáng)烈干擾的地磁層內(nèi)界，地球高層大氣在這里被射線所電離。隨著太空時(shí)代的到來(lái)，軌道衛(wèi)星的無(wú)線電信號(hào)開(kāi)始穿過(guò)電離層，當(dāng)前時(shí)代的日常生活比過(guò)去都更加依賴于空間系統(tǒng)。在太陽(yáng)活動(dòng)極大期時(shí)，太陽(yáng)黑子的數(shù)量將大量增加，太陽(yáng)輻射的輸出也比往常增大了約0.1%，這個(gè)變化將影響全球氣候和天氣系統(tǒng)的模式。當(dāng)太陽(yáng)活躍期到來(lái)時(shí)，電離層將變得更加不穩(wěn)定，而且在晚上溫度降低時(shí)會(huì)形成湍流，其中包括形成了“等離子氣泡”，使得電離層變得更加動(dòng)蕩。

　　由太陽(yáng)風(fēng)暴導(dǎo)致的電離層空間環(huán)境變化可導(dǎo)致無(wú)線電系統(tǒng)出現(xiàn)信號(hào)延遲，這是導(dǎo)航衛(wèi)星較容易出現(xiàn)問(wèn)題的一個(gè)因素。為了監(jiān)視地球高層大氣以及衛(wèi)星導(dǎo)航和通訊所受到太陽(yáng)風(fēng)暴的影響程度，歐洲航天局正在全球建立聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)站。根據(jù)歐洲空間局的科學(xué)家羅伯特·普列托-塞代拉(Roberto Prieto-Cerdeira)介紹：“當(dāng)前太陽(yáng)活躍期監(jiān)視系統(tǒng)仍然處于開(kāi)發(fā)階段，但是已經(jīng)可以被用于監(jiān)測(cè)并不強(qiáng)烈的電離層磁暴。”

　　太陽(yáng)風(fēng)暴監(jiān)視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要通過(guò)測(cè)量全球定位系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行工作，比目前現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)站采用的儀器精度都要更高，科學(xué)家們將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)部署在世界各地，尤其是赤道地區(qū)是最為感興趣的站位。而在中緯度地區(qū)則會(huì)出現(xiàn)更多動(dòng)態(tài)的變化事件，因此研究人員在西非佛得角和另一邊非洲大陸的肯尼亞都建設(shè)了監(jiān)測(cè)站。此外，通過(guò)法國(guó)國(guó)家空間研究中心我們獲得大西洋中部阿森松島、利伯維爾和加蓬現(xiàn)有跟蹤站的數(shù)據(jù)，因此下一步對(duì)太陽(yáng)風(fēng)暴監(jiān)視系統(tǒng)的審議將會(huì)把傳感器部署在加那利群島馬斯帕洛馬斯和法屬圭亞那庫(kù)魯?shù)貐^(qū)。

　　位于北極地區(qū)的監(jiān)測(cè)站可以對(duì)高緯度實(shí)現(xiàn)監(jiān)視監(jiān)測(cè)覆蓋。在太陽(yáng)活躍周期大約為11年左右，即從一個(gè)活躍最大值到下一個(gè)最大值的間隔，根據(jù)以往的觀測(cè)記錄，太陽(yáng)周期大約在9年至14年，而太陽(yáng)處于最大活躍期時(shí)會(huì)發(fā)生太陽(yáng)耀斑，比如在1859年襲擊地球的太陽(yáng)風(fēng)暴導(dǎo)致北半球大部分地區(qū)看到極光，甚至在羅馬都可以觀測(cè)到極光現(xiàn)象。