受11月2日和3日太阳爆发的日冕物质抛射到达地球的共同影响,北京时间11月5日17:00时—6日08:00时地磁发生扰动。其中3小时达到大地磁暴水平(Kp=7),达到橙色警报级别;9小时达到中等磁暴水平(Kp=6),3小时达到小磁暴水平(Kp=5),达到黄色警报级别。
2023年11月2日爆发日冕物质抛射
2023年11月3日爆发的日冕物质抛射
2023年11月5日(世界时)发生地磁暴、中等地磁暴和小地磁暴
此次地磁暴事件持续1天左右。低轨道卫星用户需关注轨道变化和表面充电的影响。
2023年11月5日夜间至6日凌晨发生了Kp指数(即全球磁场指数,数值越大对应的地磁活动越强)最大为7的地磁暴,在祖国北端的漠河北极村等地还出现了美丽的红、绿极光。舞动的极光如璀璨的彩色丝带,穿梭于广阔星空,散发出迷人的光辉,诉说着来自宇宙的秘密。而对于“极光猎人”,这个在祖国的大江南北追逐极光,用相机记录极光出现的绚丽瞬间的群体来说,想要将极光完美“复刻”到相机内,要坚持与幸运,还有科学预报的保驾护航。
红绿交辉,绚丽极光因何而成
“在我国看到极光并非易事,空间天气预报是我们‘极光猎人’追逐极光的‘指引标’,是我们追逐极光的底气。”星空与极光摄影师戴建峰说,他和身边爱好极光摄影的小伙伴们经常查看中国气象局国家空间天气监测预警中心“空间天气”微信公众号,在看到预报中极光可能发生的日期、时间段、适合观测的位置区域、观测地区云图等信息后,会即刻动身前往目的地。
此次极光持续时间约七个多小时,将夜空染成红色和绿色,交互时更是闪耀出迷人的光芒。那么,如此绚丽的极光是如何形成的?
极光是太阳带电粒子在磁场的作用下进入地球空间时,与大气中的原子和分子碰撞,并激发核外电子发生能级变化放出光芒,形成极光。“此次极光的产生要素有两个,一是太阳发生的日冕物质抛射,二是冕洞高速太阳风。近日漠河极光现象有些特殊,日冕物质抛射叠加冕洞高速太阳风,就像是拳击手的先手刺拳刚刚打完,紧接着后手重击就命中了,如此一来就制造出比较强的地磁暴过程,相应的体现就是出现在夜空中的极光现象。”国家空间天气监测预警中心工程师韩大洋解释道。
为何极光呈现出不同的颜色?“极光的颜色主要由受到激发的气体分子的种类决定。”此次红色极光,是由高空的原子氧产生,其波长为630纳米。通常,人眼对这个波长并不敏感,只有在太阳活动引发强烈地磁暴的时期,才能看到红色的极光。
而我们通常所见的绿色极光,是由于大多数极光出现于90至130公里的较低海拔处,这里粒子碰撞频繁,受激发的分子氮通过碰撞将能量传递给原子氧,此时微观粒子的跃迁会发射波长为557.7纳米的光,呈现出绿色。跃迁较为平缓时,受到激发的氮气发射出的光波长仅为428纳米,会呈现出蓝色。
“如期而遇”,空间天气预报何以成“指引标”
11月5日早上发布空间天气预报时,国家空间天气监测预警中心的预报员已经对当晚可能发生的地磁暴这一过程作出了预判,所以说此次和极光是“如期而遇”,因为早在“预料之中”。
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”及时发布极光预报等,为公众提供极光预报服务。
空间天气预报的护航和即刻出发的果敢,让戴建峰在4月24日、5月12日我国境内极光大爆发时,都捕捉到了极光现象,拍摄到上述迷人的极光影像。不仅于此,他拍摄的内容和素材也为相关的科学研究提供了宝贵的一手资料。
对于极光预报的精细精准化,国家空间天气监测预警中心步履不止。“由于我国地理位置距极光带较远,目前想要完全准确的预报极光存在一定难度。未来,通过提高相应的监测能力,如建立全天空极光观测站,获取极光发生的准确信息。同时不断改进预报方法,结合公众的需求,从使用者的角度,提升极光预报准确率和用户体验。”韩大洋说。